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正文內(nèi)容

15cr活塞銷的熱處理工藝的設(shè)計(jì)說明(編輯修改稿)

2024-07-26 07:15 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)將造成致命性的損害。[5]15Cr鋼其塑性、韌性高,但強(qiáng)度、硬度高,鍛造、焊接和冷沖壓性能不良,冷變形塑性高,但切削加工時(shí)不易得到光潔的表面。用于制造受力不大、韌性要求高的零件和滲碳件,緊固件和沖模鍛件以及不經(jīng)熱處理的低負(fù)荷零件。15Cr鋼力學(xué)性能:抗拉強(qiáng)度 σb (MPa):≥735,屈服強(qiáng)度 σs (MPa):≥490,伸長率 δ5/(%):≥11。 學(xué)習(xí)好幫手. . . .. . 15Cr鋼是一種常用的低碳合金滲碳鋼,在滲碳時(shí)可顯著地增加表面含碳量,增大滲碳深度,但在高溫長時(shí)間滲碳時(shí)有晶粒長大傾向及形成網(wǎng)狀碳化物的傾向;對(duì)形狀簡單、要求不高的零件,滲碳后可直接降溫淬火,但熱處理后變形較大,又有回火脆性,鋼的淬透性較15號(hào)碳鋼高,在油中臨界淬透直徑為2~15mm,在水中臨界淬透直徑為6~29mm。此外,鋼的冷變形塑形高,焊接性良好,在退火狀態(tài)下可切削性甚好。 學(xué)習(xí)好幫手. . . .. .3 設(shè)計(jì)說明15Cr活塞銷熱處理工藝設(shè)計(jì)的熱加工工藝流程經(jīng)過許多次改進(jìn)形成如下的工藝流程: 下料→鍛造→預(yù)備熱處理(完全退火)→機(jī)械加工→滲碳→淬火+低溫回火→精加工→組裝。A鋼屬于低碳鋼,其成分[6]如下表1表1 A鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)CMnPSCrSiNi其他~~≤≤~~一一成分分析:Mn是良好的脫氧劑和脫硫劑。它能消除或減弱由于硫所引起的鋼的熱脆性,從而改善鋼的熱加工性能。Mn和Fe形成固溶體,提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強(qiáng)度,經(jīng)固溶處理后有良好的韌性,當(dāng)受到?jīng)_擊而變形時(shí),表面層將因變形而強(qiáng)化,具有高的耐磨性;同時(shí)又是碳化物形成元素,進(jìn)入滲碳體中取代一部分鐵原子。Si能溶于鐵素體和奧氏體中提高鋼的硬度和強(qiáng)度。硅能提高鋼的彈性極限、屈服強(qiáng)度和屈服比(σs/σb),以及疲勞強(qiáng)度和疲勞比(σ1/σb)等。 硅能促使鐵素體晶粒粗化,降低矯頑力。大量生產(chǎn)的活塞銷均為冷擠壓或溫?cái)D壓成形后進(jìn)行滲碳,產(chǎn)量較小時(shí)則可采用棒料或管料經(jīng)機(jī)加工后進(jìn)行滲碳。 冷擠壓活塞銷坯料需經(jīng)退火,使其硬度降至≤140HBS,提高塑性,為擠壓工藝作準(zhǔn)備,15Cr鋼退火見預(yù)備熱處理工藝。退火后尚需磷化處理,以減少擠壓成形時(shí)所需的擠壓力和提高擠壓模具的壽命。滲碳鋼活塞銷在滲碳后經(jīng)淬火、低溫回火處理。性能要求較高的活塞銷采用二次淬火、回火。對(duì)合金元素含量較高及尺寸穩(wěn)定性要求較高的活塞銷,滲碳淬火后要進(jìn)行深冷處理,以減少滲層中殘留奧氏體。15Cr鋼見滲碳工藝。活塞銷滲碳淬火后的表層組織為細(xì)針狀馬氏體,不允許有粗的或連續(xù)游離碳化物網(wǎng).心部為板條馬氏體加鐵素體。同一銷的表面硬度差不超過3HRC,心部硬度為24~25HRC。[7] 學(xué)習(xí)好幫手退火是將偏離平衡狀態(tài)的金屬坯料或零件加熱至較高溫度,保持一定的時(shí)間后通常以相當(dāng)緩慢的速度冷卻,以得到接近于平衡狀態(tài)組織的各種工藝方法。退火的目的是:a消除鋼錠的成分偏析,使成分均勻化。b消除因鑄、鍛、焊引起的組織缺陷。c降低硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷變形加工。d細(xì)化晶粒,均勻組織,為后續(xù)熱處理做組織準(zhǔn)備。e消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力,以防止變形與開裂[g]。 750~760 爐冷550 圖2 15Cr鋼完全退火工藝曲線由于我們專業(yè)并不怎么涉及機(jī)加工方面的知識(shí),因此此處只能說明其在車床上進(jìn)行加工。滲碳是將工件放入滲碳?xì)夥罩校⒃?00~950℃的溫度下加熱、保溫,使其表面層增碳的一種工藝操作。滲碳的目的在于使工件在繼續(xù)經(jīng)過相應(yīng)熱處理后表面具有高硬度和耐磨性,而心部任保持一定的強(qiáng)度和較高的任性。 固體滲碳工藝如圖3 [8]所示。 920~950℃ 890℃ 時(shí)間/min 120 150~300 0~180 煤油/滴min 220 120~280 50~60 甲醇/滴min 0 0 2
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