【正文】 藝要求。 ⑵校直方法有 ： 冷壓法、熱壓法、熱點(diǎn)法和加壓回火法以及回火余熱法及反擊法等?？筛鶕?jù)工件形狀、材質(zhì)、硬度等不同情況和要求選用。 ⑶工 件尺寸大、變形抗力大的工件應(yīng)用液壓機(jī)加壓 ； 較小工件可用手動(dòng)螺旋壓力機(jī)加壓；硬度不高、韌性好的小工件，可用手錘錘擊法校直。成批工件件應(yīng)配備專用校直工件夾具，以提高工效。 ⑴凡經(jīng)校直的工件，應(yīng) 100％檢查變形，復(fù)查硬度。檢查零件的夾角、小孔、鍵槽及螺紋等部位是否有損傷。必要時(shí)應(yīng)用探傷方法檢查工件有無(wú)裂紋，要特別注意加壓、錘擊部位的微細(xì)裂紋。 ⑵凡經(jīng)校直的工件，均應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力回火，回火溫度不應(yīng)引起硬度下降，回火時(shí)問(wèn)應(yīng)超過(guò) 2 小時(shí)，除有回火脆性的工件應(yīng)快冷外，一般用空冷。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 高度游標(biāo)卡尺的選材與熱處理工藝 第 18 頁(yè) 共 53 頁(yè) 清洗 為避免污 染工作場(chǎng)地和環(huán)境以及實(shí)現(xiàn)廢物的回收利用，所有經(jīng)機(jī)械加工、熱處理前的零件都必須進(jìn)行清洗，以除去其表面油脂、污物、切削液和金屬碎屑。用油淬火的零件在進(jìn)入回火爐前也必須清洗，除去表面附著的油。為此需要使用清洗液。后者是用單一或多種化學(xué)品配置的水溶液。 1 清洗機(jī)理 清洗劑靠物理和化學(xué)反應(yīng)起作用。反應(yīng)、溶解、乳化和潤(rùn)濕都是化學(xué)過(guò)程。有些污染物是被清洗劑包圍發(fā)生反應(yīng)后被清除的。堿性清洗劑和脂性污物發(fā)生皂化作用被清除。溶于水的污物被清洗劑溶解。一些乳化洗滌劑把油脂溶解形成乳白色乳化劑使其清除。潤(rùn)濕劑或表面活性劑是 清洗劑的關(guān)鍵成分，可降低液體表面張力，使清洗液易于滲入污物與工件表面的界面。 撞擊和攪動(dòng)屬物理作用。碰撞靠清洗劑的噴射來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)一系列噴嘴在高壓下把液體沖向工件。攪拌僅適用于浸泡清洗。浸泡清洗劑的效果只取決于其洗凈能力。把空氣或蒸汽吹入清洗劑的攪動(dòng)作用非常有助于污物的徹底清理。 完成所有工序的零件經(jīng)常要涂漆、電鍍、搪瓷和陽(yáng)極氧化。這些零件的最后清洗十分重要 ，對(duì)清洗質(zhì)量要求很高，清洗后的零件在涂裝前必須具有“水膜不破”表面。還有一種叫恢復(fù)性清洗。服役中的零部件清洗后又立即返回使用。汽油機(jī)和 柴油機(jī)的除銹、除漆、除脂就是典型例子。 2 清洗步驟 工件裝框完畢后用行車吊至清洗機(jī)清洗，清洗時(shí)要平穩(wěn)開動(dòng)行車，不可使清洗框與其他物件碰撞，以免碰傷工件。所有有孔的工件清洗機(jī)清洗后要用高服氣將孔吹干凈 .不好裝框的工件用吊環(huán)和鋼絲繩吊至清洗機(jī)清洗。精密工件和清洗機(jī)無(wú)法清洗的工件可以用酒精或丙酮將工件擦洗干凈。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 高度游標(biāo)卡尺的選材與熱處理工藝 第 19 頁(yè) 共 53 頁(yè) 4 設(shè)備選型及廠房布置 熱處理設(shè)備的選擇 選用適當(dāng)?shù)臒崽幚碓O(shè)備依據(jù)是熱處理工藝的類型，產(chǎn)品零件的特性，即零件形狀、尺寸、質(zhì)量和材料，產(chǎn)品技術(shù)要求和精度，產(chǎn)品生產(chǎn)量和勞動(dòng)量，所用能源、 氣氛及淬火介質(zhì)的物質(zhì)條件 。 熱處理爐型選擇 高度游標(biāo)卡尺尺身通常采用鹽浴爐加熱。浴爐是利用液體作為介質(zhì)進(jìn)行加熱或冷卻工件的一種熱處理爐。按所用液體介質(zhì)不同，浴爐有鹽浴爐、堿浴爐、油浴爐、鉛浴爐等。其中以鹽浴爐使用最為普遍。浴爐的工作溫度范圍很寬（ 60～1350℃），除不能完成隨爐冷卻的退火工藝外，可以完成多種熱處理工藝：如淬火、回火、分級(jí)淬火、等溫淬火、正火、局部加熱及化學(xué)熱處理等 []。工件在浴爐中加熱與液體介質(zhì)相接觸，靠對(duì)流換熱，換熱系數(shù)很大，加上工件加熱時(shí)不直接與空氣接觸，因此具有加 熱速度快、溫度均勻和不易氧化脫碳等優(yōu)點(diǎn)。由于爐口向上，工件在浴爐中加熱速度快，變性較小操作方便，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。電極浴爐除具有以上優(yōu)點(diǎn)外，爐體內(nèi)的坩堝無(wú)需消耗耐熱鋼而用耐火材料制成，在1350℃下使用仍有較長(zhǎng)的壽命。因此，電極浴爐的應(yīng)用最為廣泛。 但是這里采用電阻爐加熱，原因有三：①與電阻爐相比，鹽浴爐的主要缺點(diǎn)是裝料少，只適用于中小零件的加熱，爐口向上敞開熱損失大，啟動(dòng)、脫氧操作麻煩，需要消耗鹽、堿等介質(zhì)，勞動(dòng)條件差，液體介質(zhì)的蒸汽必須排除，否則污染環(huán)境。鹽浴爐熱處理后的零件必須仔細(xì)清理，因?yàn)榱慵系恼掣?鹽，極易受腐蝕。②浴爐不能完成隨爐冷卻的退火工藝，而預(yù)備熱處理卻須要隨爐冷卻這一階段。③ GCr15 鋼具有良好的尺寸穩(wěn)定性，淬火畸變小。 對(duì)電阻爐進(jìn)一步選擇，采用井式電阻爐。高度游標(biāo)卡尺尺身長(zhǎng)度范圍 有： 0～200mm、 0～ 300mm、 0～ 500mm 和 0～ 1000mm 幾種，而 井式電阻爐一般用于細(xì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 高度游標(biāo)卡尺的選材與熱處理工藝 第 20 頁(yè) 共 53 頁(yè) 長(zhǎng)工件的加熱，可減小加熱過(guò)程中工件的變形且井式電阻爐的爐膛較深。故此，采用井式電阻爐加熱。由于預(yù)備熱處理和最終熱處理的加熱溫度均低于 950℃，故采用中溫井式電阻爐 RJ659。 中溫井式電阻爐 RJ659 技術(shù)規(guī)格： 額定功率： 65KW，額定電壓： 380V，額定溫度： 950℃， 爐膛尺寸（ mm） ： Φ 600179。 1600，外形尺寸（ mm）： 1800179。 1760179。 3180， 最大一次裝載量： 700Kg， 加熱區(qū)： 2， 相數(shù)： 3， 重量： 4000Kg。 其它設(shè)備 布氏硬度計(jì)、洛氏硬度計(jì)。為檢查零件表面裂紋，采用磁粉探傷儀，為檢查零件內(nèi)部質(zhì)量，采用超聲波探傷儀、射線探傷儀。 清洗設(shè)備有連續(xù)式，室式，槽式等清洗機(jī)和清洗槽 。多數(shù)清洗機(jī)是與加熱淬火設(shè)備配套使用的。應(yīng)根據(jù)數(shù)熱處件的批量和淬火爐的操作方式選擇。零件在熱處理前需清除銹斑，油漬，污垢，切削冷卻液和研磨劑等，以保證不阻礙加熱和冷卻，不影響介質(zhì)和氣氛的純度。以防零件出現(xiàn)軟點(diǎn)，組織不均勻等影響熱處理質(zhì)量的現(xiàn)象。熱處理后，也常需清洗，以去除零件表面殘油，殘?jiān)吞亢诘雀街?，以保障熱處?39。零件清潔度，防銹和不影響下道工序加工等要求。 選用一般清洗機(jī)即可，常用于清除殘油和殘鹽的清洗設(shè)備可分為間歇式和連續(xù)式兩種。前者有清洗槽，室式清洗機(jī)，強(qiáng)力加壓噴射式清洗機(jī)等；后者有輸送帶 式清洗機(jī)及各類生產(chǎn)線，自動(dòng)線配置的懸掛輸送鏈?zhǔn)?，鏈板式，推桿式和往復(fù)式等各類專用清洗設(shè)備。這里可選用 QXLT 型清洗機(jī)。 清理及強(qiáng)化設(shè)備主要用于清理零件熱處理后表面氧化皮或進(jìn)行表面強(qiáng)化，該設(shè)備 (如噴丸機(jī)、清理滾筒 )多有粉塵、噪聲等環(huán)境污染物，因此多數(shù)獨(dú)立設(shè)置。 噴丸、噴砂清理設(shè)備以壓縮空氣為動(dòng)力，將金屬或非金屬?gòu)椡鑿膰姌尶趬撼?，形成每秒幾十米的高速丸流，打擊零件表面，從而完成清理或?qiáng)化處理。噴丸設(shè)備按作業(yè)方式可分為間歇式和連續(xù)式，這取決于噴丸器的形式。這里可選FDQ35162Z 型 雙轉(zhuǎn)臺(tái)式拋丸強(qiáng)化機(jī)。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 高度游標(biāo)卡尺的選材與熱處理工藝 第 21 頁(yè) 共 53 頁(yè) 淬火槽 （ 規(guī)格（ mm）： 1000179。 1000179。 1500）， 矯直機(jī) （ 采用 專用矯直機(jī) ）， 工夾具、吊裝設(shè)備，切取試樣設(shè)備（如鋸床、切割機(jī)）等。 熱處理車間布置 熱處理車間的特殊性 (高溫、易燃介質(zhì)、污染物、地坑、堆放量大 )； (設(shè)備笨重、檢測(cè)記錄控制設(shè)備、電氣水路 )； (品種多、檢測(cè)項(xiàng)日多、易產(chǎn)生返修品、材質(zhì)及工藝經(jīng)常變更 )。 廠房結(jié)構(gòu)要求 ：采光充足、自然通風(fēng)良好，窗戶大 有天窗； ：國(guó)標(biāo)規(guī)定熱處理廠房耐火等級(jí)為二級(jí)，建筑物通常為鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)； ：有液體或氣體做燃料或氣氛的熱處理車間需采取必要的防爆措施和泄壓面積。 廠房建筑參數(shù) ：一般為 6m 或 6m 的倍數(shù)，鋼結(jié)構(gòu)廠房略大為 6~9m（起重機(jī)重量不大的鋼結(jié)構(gòu)取 ）； ：跨度低于 18m 時(shí)，取 3m 的倍數(shù)，大于 18m 時(shí)取 6m 的倍數(shù)； ：廠房高度是指屋架下弦以及起重機(jī)軌頂距車間室內(nèi)地面的高度。 車間平面布置 ： ⑴ 據(jù)生產(chǎn)性質(zhì)合止里布置一設(shè)備：可按熱處 理工序、設(shè)備類別、產(chǎn)品對(duì)象分組布置； ⑵合理組織工件在車間的流通路線，盡可能的減少工件在處理過(guò)程中的往返交叉； ⑶有利于車間通風(fēng)、采光和改善勞動(dòng)條件。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 高度游標(biāo)卡尺的選材與熱處理工藝 第 22 頁(yè) 共 53 頁(yè) ⑷設(shè)備布置應(yīng)考慮減少建筑費(fèi)用、生產(chǎn)費(fèi)用和維修方便； ⑸ 合理確定設(shè)備間的尺寸：便于操作、裝卸工夾具工作地、半成品或成品堆放地等； ⑹充分利用面積并注意整齊美觀，并留有擴(kuò)展余地； 2 設(shè)備平面布置常用數(shù)據(jù) [6]： ⑴ 車間內(nèi)運(yùn)輸通道：通道寬度一般為 2～ 3 米； ⑵ 設(shè)備間的距離：小型爐為 ～ ，中型爐為 ～ ， 而 大型爐為 ～ ； ⑶設(shè)備后端 距墻或柱的距離：一般箱式爐 1～ ，中型爐 ～ ，大型爐～ ； ⑷設(shè)備與淬火槽間的距離： ～ ⑸連續(xù)式爐前應(yīng)有足夠的面積：一般連續(xù)爐前后 4～ 6m，鍛件熱處理連續(xù)爐爐前6～ 8m，爐后 8～ 12 米，連續(xù)氣體滲碳爐爐前 4～ 6m 爐后 2～ 3m； ⑹主要一設(shè)一備操作高度 :井式爐 ～ ，箱式爐 ～ ； 廠房出入口 廠房一般人行出入口寬 、 或 ，高 ，主要物流出入口應(yīng)根據(jù)所通過(guò)的車輛種類以及所需進(jìn)入設(shè)備的需要確定。廠房較長(zhǎng)時(shí) ，要兩端開門或中部設(shè)出入口。各種大門一律向外開。目前一些廠房已經(jīng)可能設(shè)立電動(dòng)推拉門，開關(guān)方便，且占地小，在寒冷地區(qū)這種大門更為適用，并可完全自動(dòng)，以利保溫，門要設(shè)防寒層、門旁設(shè)風(fēng)幕。 最后得到熱處理車間平面分布圖見附錄 4。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 高度游標(biāo)卡尺的選材與熱處理工藝 第 23 頁(yè) 共 53 頁(yè) 5 熱處理質(zhì)量檢測(cè)手段與方法 退火質(zhì)量檢查及缺陷分析 軟化不足 軟化不足指 測(cè)得的硬度值比規(guī)定的硬度值偏高 ，而 造成偏高的原因是： ⑴冷卻速度快 總的來(lái)說(shuō)，退火后的冷卻應(yīng)緩慢的進(jìn)行，冷卻速度應(yīng)根據(jù)鋼的化學(xué)成分、工件大小、裝爐量以及要求達(dá)到的組織和性能來(lái)加以控制。 要使工件具有合適的切削加工性能，應(yīng)使鋼材得到 650～ 700℃之間珠光體轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，在這個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)，冷卻速度應(yīng)控制在≤ 30℃的范圍內(nèi)。 理論上講，冷卻到 650℃以后，奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變已經(jīng)完成，允許在較大冷卻速度下進(jìn)行冷卻（如打開爐門冷卻或空冷），但在實(shí)際生產(chǎn)中，退火一般裝爐量較大，為使?fàn)t內(nèi)全部都完成組織轉(zhuǎn)變，得到質(zhì)量一致的工件一般在 650℃以下仍然使用上述冷卻速度或停爐緩冷，不可貿(mào)然取出空冷，一直到 500～ 550℃才出爐空冷。 ⑵等溫溫度過(guò)低 如果等溫溫度過(guò)低，那么奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變是在較低的溫度下完成，它的組織必將細(xì)化，珠光體片層間距減小，合金碳化物細(xì)化而不能聚集，使硬度偏高。若工件硬度偏高，可重新進(jìn)行一次正火或退火，但應(yīng)糾正不合理的工藝。 過(guò)量氧化 、 脫碳 、 過(guò)熱與過(guò)燒 由于爐子氣氛中有氧氣，高溫下工件長(zhǎng)時(shí)間與空氣中的氧氣接觸，產(chǎn)生氧化反應(yīng)，鋼將產(chǎn)生氧化與燒損，這主要與爐型有關(guān)。 脫碳指鋼在脫碳性介質(zhì)（氧、二氧化碳、水和氫等）中加熱時(shí)，鋼表層中的固溶碳與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氣體逸出鋼外，使鋼的表層碳濃度降低的現(xiàn)象。防止脫碳的根本 辦法是采用可控氣氛爐加熱。 過(guò)熱就是鋼的加熱溫度過(guò)高，在高溫狀態(tài)保溫時(shí)間又過(guò)長(zhǎng)，使奧氏體晶粒顯著長(zhǎng)大，當(dāng)冷卻下來(lái)后，室溫組織仍然保持粗大晶粒，造成強(qiáng)度降低，塑性韌性 畢業(yè)設(shè)計(jì) 高度游標(biāo)卡尺的選材與熱處理工藝 第 24 頁(yè) 共 53 頁(yè) 變差，過(guò)熱鋼材在以后的淬火時(shí)容易造成硬度不均勻，變形大，甚至開裂的后果。 已經(jīng)發(fā)生過(guò)熱的鋼材，可以采用正確的規(guī)范在進(jìn)行一次退火，以重新細(xì)化它的晶粒，故此，過(guò)熱是可以補(bǔ)救的。 如果鋼的加熱溫度太高，接近了鋼的熔化溫度，這時(shí)不但奧氏體晶粒很粗大，并沿著晶粒邊界發(fā)生氧化或熔化現(xiàn)象，這被稱為過(guò)燒。過(guò)燒后的鋼材，冷卻到室溫后，強(qiáng)度極低塑性與韌性也極小，無(wú)法 使用，所以過(guò)燒后的鋼材不能退修補(bǔ)救，只能報(bào)廢。檢查鋼材過(guò)熱與否，通常采用晶相顯微鏡檢查鋼材的晶粒度大小，按照 GB639486《晶相平均晶粒度測(cè)定法》中第Ι系列標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖用比較法來(lái)測(cè)定。 金相組織不良 ⑴網(wǎng)狀組織 在退火時(shí)往往由于加熱溫度過(guò)高、冷卻過(guò)慢，析出碳化物網(wǎng)。由于網(wǎng)狀組織的存在，割斷了基體組織的連續(xù)性，使鋼材的強(qiáng)度、韌性都大大降低。還造成了合金元素分布不均勻性，在碳化物網(wǎng)附近，碳及合金元素大量富集，而遠(yuǎn)離網(wǎng)的地方，碳和合金元素卻較為貧乏，這在將