9sicr圓板牙熱處理工藝設(shè)計(jì)(完美版)(編輯修改稿)
2025-06-26 18:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 或半熱鍛。本設(shè)計(jì)采用的是熱鍛。根據(jù)9SiCr鋼的鍛造工藝規(guī)范，以及本設(shè)計(jì)的尺寸要求，選擇始鍛溫度1050℃，終鍛溫度為860℃。9SiCr鋼的鍛造工藝曲線如圖所示。 鍛造工藝曲線查閱《熱處理工藝規(guī)范數(shù)據(jù)手冊(cè)》可以找出9SiCr鋼的鍛造工藝的加熱溫度、始鍛溫度冷卻方式，本設(shè)計(jì)具體的鍛造工藝參數(shù)如表所示。 9SiCr鋼的熱加鍛造工藝規(guī)范項(xiàng)目加熱溫度/℃開始溫度/℃終止溫度/℃冷 卻鋼錠1150~12001100~1150880~800緩冷（砂冷或坑冷）鋼坯1100~11501050~1100850~800緩冷（砂冷或坑冷）圓板牙屬于低合金刃具鋼。低合金刃具鋼的預(yù)先熱處理是球化退火，目的是降低硬度，改善鍛造組織和切削加性能，為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。9SiCr圓板牙球化退火前的組織要求是細(xì)片狀珠光體，經(jīng)等溫球化退火后為球狀珠光體，其經(jīng)淬回火后的力學(xué)性能與原始組織為片狀珠光體相比，在強(qiáng)度、硬度相同情況下，其塑韌性都要高，且對(duì)淬火溫度的敏感性也相對(duì)較小。查閱《簡明熱處理工手冊(cè)》可知9SiCr鋼的球化退火加熱溫度為790～810 ℃，保溫時(shí)間為2～4h，以小于40℃∕h的速度爐冷至500 ℃出爐空冷；等溫溫度為700～720 ℃，保溫時(shí)間4～6h后爐冷至500 ℃出爐空冷。本設(shè)計(jì)9SiCr圓板牙鋼M12的批量為5件。由于球化退火的加熱及保溫時(shí)間與工件的尺寸、裝爐量及爐子的特性有關(guān)。正常的退火組織為球狀的珠光體，級(jí)別為2～5級(jí)。球化退火后的硬度為197～241HRC。若退火溫度過高奧氏體較為均勻，晶核數(shù)量減少，又會(huì)局部出現(xiàn)粗片狀珠光體，致使切削性能變差，淬火過熱敏感性大，淬火后的變形也大；若球化退火溫度過低，原始的珠光體雖然溶解，但濃度不大，冷卻時(shí)局部組織會(huì)出現(xiàn)片狀珠光體，因此加熱溫度選擇為800℃。根據(jù)本設(shè)計(jì)的裝爐量為5件，圓板牙內(nèi)徑尺寸為12mm，所以保溫時(shí)間不宜太長，所以加熱保溫時(shí)間選擇2小時(shí)，等溫保溫時(shí)間為4小時(shí)。如果保溫時(shí)間太長，奧氏體均勻性太高，不利于球化。具體的球化退火的工藝參數(shù)如上圖所示。 Acm 870℃Ac1 770℃Ar1 730 ℃30℃∕h 爐冷500℃出爐空冷800℃710℃2h4h溫度T∕℃時(shí)間t∕h100℃∕h 9SiCr等溫球化退火工藝曲線9SiCr鋼制造圓板牙的球化退火過程中冷卻速度應(yīng)小于40℃∕h，由于本次設(shè)計(jì)的批量比較少，冷卻速度不應(yīng)很大，選擇30℃∕h。在球化退火前要注意的是球化退火前的組織要求是細(xì)片珠光體，不允許有嚴(yán)重的網(wǎng)狀碳化物，否則在球化退火前安排正火處理。球化退火的組織為索氏體和粒狀碳化物。本設(shè)計(jì)采用等溫淬火。因?yàn)榈葴卮慊鸪擞邢齼?nèi)應(yīng)力、提高力學(xué)性能和耐磨性等作用外，還可使組織應(yīng)力和熱應(yīng)力減至最小，并大大減少工件的變形，適合要求變形小、形狀復(fù)雜的刃具，所以對(duì)圓板牙這類要求變形較高的工件，宜采用等溫淬火工藝。1）溫度的確定 查閱《熱處理工藝規(guī)范數(shù)據(jù)手冊(cè)》可知9SiCr鋼的淬火加熱溫度范圍在850～880℃，鹽浴爐中加熱系數(shù)為30～45s∕mm，冷卻介質(zhì)為油或硝鹽。淬火加熱溫度的確定，除了考慮控制未溶碳化物數(shù)量外，還應(yīng)考慮原材料的球化級(jí)別、工具尺寸等因素。因?yàn)槌叽巛^大的工件，容易產(chǎn)生球化不良、碳化物不均勻等問題，所以大尺寸的圓板牙宜采用較低的淬火加熱溫度，如：小于M10的圓板牙，常采用860～870℃；大于M10的圓板牙，采用850～860℃。A cm 870℃630℃860℃鹽浴爐190℃21minA c1 770℃11min45min油冷溫度T∕℃時(shí)間t∕h 9SiCr等溫淬火工藝曲線本設(shè)計(jì)為M12的圓板牙，批量為5件，查閱《熱處理手冊(cè)》第4版，第2卷可知，不同規(guī)格的圓板牙其淬火溫度與分級(jí)溫度的關(guān)系如表所示。 不同規(guī)格的圓板牙其淬火溫度與分級(jí)溫度的關(guān)系規(guī)格M1~M3~M5M6~M9M10~M14M16~M27M27~M36加熱溫度∕℃860~870850~860分級(jí)溫度∕℃160~170170~180180~190190~210根據(jù)上表的規(guī)范數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)的淬火加熱溫度選擇860℃，等溫溫度選擇為190℃。等溫時(shí)，部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w，從而使鋼的硬度、強(qiáng)度和韌性得到良好的配合，并保證工件具有良好的耐磨性。等溫溫度過高，硬度、強(qiáng)度會(huì)急劇下降；等溫溫度過低，得不到所需的下貝氏體數(shù)量。等溫溫度也會(huì)影響隨后空冷時(shí)形成的馬氏體數(shù)量，從而對(duì)螺孔的脹縮有影響。同樣等溫停留時(shí)間對(duì)力學(xué)性能也有影響，適當(dāng)?shù)臅r(shí)間使鋼具有最佳的強(qiáng)韌性。2）淬火時(shí)間的確定 低合金刃具鋼的導(dǎo)熱性差，并且此設(shè)計(jì)的圓板牙尺寸較大，形狀復(fù)雜，所以除了應(yīng)該緩慢加熱外，還應(yīng)該在600～650℃預(yù)熱，預(yù)熱為淬火時(shí)間的兩倍左右，以減少高溫停留的時(shí)間，從而減輕9SiCr圓板牙鋼的脫C現(xiàn)象。確定淬火時(shí)間的公式如下：t=aKDt加熱時(shí)間（min或s）a加熱系數(shù)（min/mm或s/mm）D工件有效厚度(mm)①K裝爐條件修正系數(shù)，通常取1~在鹽浴爐中加熱，由于鹽浴爐的脫氧，也可以減輕圓板牙的脫C傾向。查閱《熱處理手冊(cè)》第4版，第2卷可知，在鹽浴爐中預(yù)熱到600～650℃的加熱系數(shù)為60~90s/mm，淬火時(shí)的加熱系數(shù)為30~45 s/mm。計(jì)算圓板牙的淬火時(shí)間不根據(jù)零件的直徑，而是根據(jù)厚度計(jì)算。本設(shè)計(jì)的有效厚度為14mm，裝爐條件修正系數(shù)取1，所以預(yù)熱時(shí)間和淬火時(shí)間分別為：預(yù)熱時(shí)間 t= aKD=90114=1260s=21min；淬火時(shí)間t= aKD=45114=630s=，取11min；3）等溫時(shí)間 等溫停留的時(shí)間對(duì)力學(xué)性能也有影
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