42crmo齒輪軸的熱處理工藝(修改版)(編輯修改稿)
2025-06-26 18:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 工件,其壁厚為有效厚度. 一般情況下，碳鋼可以按工件有效厚度每25毫米為一小時(shí)來計(jì)算，合金鋼可以按工件的有效厚度每20毫米一小時(shí)來計(jì)算保溫時(shí)間，加熱時(shí)間應(yīng)為2～3小時(shí)左右。（3）．正火的目的正火的主要目的是消除鍛造缺陷，使其成分均勻,硬度和韌性好，并改善材料的切削性,也為調(diào)質(zhì)做好了組織準(zhǔn)備。 42CrMo調(diào)質(zhì)工藝?yán)碚摶A(chǔ)、原則（1）．淬火溫度的選擇。42CrMo鋼，%，屬于亞共析鋼，%鋼的Ac3為800℃，由亞共析鋼淬火溫度要求T=Ac3+30~50（℃）可得，淬火溫度T=830~850（℃），我們可以設(shè)定在840℃。（2）．淬火保溫時(shí)間的確定。根據(jù)有效長度Φ/2=80/2=40mm，可查知，保溫時(shí)間要大于56min，為保證獲得理想組織可選1h。（3）．確定淬火介質(zhì)。根據(jù)零件使用要求，根據(jù)圖7可知要求淬火后心部硬度大于HRC23時(shí)，至水冷端距離小于33mm方可達(dá)到要求，在圖8中可查出之水冷端距離小于33mm的油中淬火約最大直徑為87mm，符合要求（42CrMo鋼的淬透性高，所以應(yīng)盡量選擇油淬，可增加奧氏體的穩(wěn)定性）。（4）．確定回火溫度。在圖10不同含碳量與回火溫度的曲線中（《鋼的熱處理》胡光立、謝希文 西北工業(yè)大學(xué)出版社。）~%的曲線帶，再在縱坐標(biāo)上查出HRC=35~40，取中值36其曲線帶相交的點(diǎn)即為加熱溫度，大約為480℃。（5）．確定回火保溫時(shí)間。由于回火保溫時(shí)間為480℃，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可知回火保溫時(shí)間大約為1~?；鼗鸷罂绽浼纯?。（6）．調(diào)質(zhì)的目的。調(diào)質(zhì)使工件具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，即高強(qiáng)度和高韌性的適當(dāng)配合，還可提高一定的耐磨性，以保證零件長期順利工作。圖7 42CrMo鋼的淬透性曲線圖8 沿末端淬火試樣的長度、圓棒直徑、圓棒內(nèi)不同位置與冷卻速度之間的關(guān)系（a）圓棒靜水中淬火 （b）圓棒靜油中淬火 42CrMo感應(yīng)加熱淬火工藝原理感應(yīng)加熱淬火加熱速度快，淬火質(zhì)量好，較一般淬火硬度高，得到極細(xì)馬氏體，且淬硬層深度易于控制，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。其過程如下：交變電場交變磁場感應(yīng)電流渦流表層加熱淬火冷卻集膚效應(yīng)感應(yīng)加熱淬火的原理如圖9所示，電磁感應(yīng)產(chǎn)生同頻率的感應(yīng)電流即渦流。渦流在工件截面上的分布是不均勻的，心部幾乎等于零，而表面電流密度極大，稱為“集膚效應(yīng)”，頻率愈高，電流密度極大的表面層愈薄。依靠這種電流和工件本身的電阻，使工件表面迅速加熱到淬火溫度，而心部溫度仍接近室溫，然后立即噴水冷卻，使工件表面淬硬。 圖9 感應(yīng)加熱淬火示意圖（1）．感應(yīng)加熱淬火加頻率的選擇感應(yīng)加熱可分為三類： (1)高頻加熱 常用頻率為（200～300）KHZ，淬硬層深度為（～）mm。 (2)中頻加熱 常用頻率為（2500～8000）HZ，淬硬層深度為（2～10）mm。 (3)工頻加熱 電流頻率為50HZ，不需要頻設(shè)備，城市用交流電即可，硬層深度為（10～20）mm以上，城市用交流電即。根據(jù)工件尺寸可知，一般硬化層深δ＝（10～20）％Φ較為合適，其中Φ為工件的有效直徑，Φ=80mm可得δ≈8，所以我們選擇中頻感應(yīng)加熱表面淬火。（2）．淬火加熱溫度的確定加熱溫度及加熱速度是感應(yīng)加熱的最基本的工藝參數(shù),它直接決定鋼的相變過程和淬火后的組織,是提高和穩(wěn)定表面淬火工藝質(zhì)量的重要保證，根據(jù)所要求的性能，可設(shè)定溫度T=900℃。（3）．淬火冷卻方式的選擇根據(jù)所加工的工件尺寸性能，由42CrMo鋼的圖7和圖8，可知42CrMo鋼軋機(jī)齒輪軸用油淬火可滿足使用要求。但考慮經(jīng)濟(jì)等綜合因素，且42CrMo的淬透性高，易于淬透，在工業(yè)上常用選擇乳化液作淬火介質(zhì)。（4）．感應(yīng)加熱淬火的目的表面感應(yīng)加熱淬火是為了使鋼件達(dá)到所要求的表面高硬度，高耐磨性，而心部保持較好的塑性和韌性，且呈現(xiàn)低的缺口敏感性，高的沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度，已達(dá)到最優(yōu)的使用性能和工藝性能。 42CrMo回火工藝?yán)碚摶A(chǔ)、原則（1）．回火溫度確定原則42CrMo鋼軋機(jī)齒軸要有較高的力學(xué)性能,在調(diào)質(zhì)、感應(yīng)加熱淬火加低溫回火后,表面硬度需要達(dá)HRC50以上 ,心部硬度HRC35～45。由不同鋼含碳量的硬度與回火溫度關(guān)系曲線圖10，可知其在150~180℃回火可滿足使用要求。圖10 不同含碳量鋼硬度與回火溫度關(guān)系曲線（2）．回火溫度時(shí)間確定原則回火時(shí)間從工件入爐后爐溫升至回火溫度時(shí)間開始計(jì)算回火時(shí)間一般為1～3h，可參考經(jīng)驗(yàn)公式加以確定：tn=Kn+AnD式中tn回火時(shí)間（min）；Kn回火時(shí)間基數(shù)；An 回火系數(shù)；D工件有效厚度（mm），當(dāng)回火溫度低于300℃時(shí)，Kn為120min和An為1由此工件回火時(shí)間為2～3h。（3）．回火的目的42CrMo鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、感應(yīng)加熱淬火和低溫回火后獲得顯微組織表面為細(xì)馬氏體、殘余奧氏體和碳化物，心部組織為回火索氏體?；鼗鸷蟛粌H消除了淬火時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，降低了脆性，防止變形和開裂，調(diào)整了強(qiáng)度，硬度，塑性和韌性，而且穩(wěn)定了顯微組織和工件尺寸，使其達(dá)到了使用性能和工藝要求。、儀表和工夾具（1）．正火設(shè)備本次熱處理根據(jù)工藝參數(shù)溫度可選用中溫箱式電阻爐。RX459中溫箱式電阻爐： 額定電壓45KW,額定電壓380V，額定溫度950℃。主要由爐殼、爐襯、爐門、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電熱元件及電氣控制裝置組成。爐殼由鋼板及型鋼焊接而成，爐襯一般由輕質(zhì)高鋁磚、輕質(zhì)黏土磚、耐火纖維、保溫磚以及填料組成。電熱元件多為鐵鉻鋁、鎳鉻合金絲繞成的螺旋體，分別安裝在爐膛側(cè)壁擱
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