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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