【正文】 由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教 ,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。 通過這次 熱處理課程 設(shè)計，本人在多方面都有所提高。 f． 工件變形檢查 ： 根據(jù)圖樣技術(shù)要求檢查工件的撓曲變形、尺寸及幾何形狀的變化。 c. 硬度： 60～ 65HRC；洛氏硬度計打硬度。 （ 六 ）工序質(zhì)量檢驗項目、標準方法 檢查 主軸 的外觀 表面、滲層深度、硬度、金相組織等是否達到設(shè)計的要求。 如圖 46 尺寸：Ф 450 900 2 （直徑深度層數(shù)），每個孔的直徑為60mm。在爐蓋上方設(shè)有水冷卻的試樣管、取氣孔、排氣孔，如與紅外線 CO2 分析儀配合及改裝，則可進行碳勢自動控制的工藝操作。爐蓋的升降均有液壓升降機構(gòu)來完成。加熱元件安放在擱絲磚上，并有電阻絲小鉤使其定位。 RQ 系列井式氣體滲碳爐系周期作業(yè)式電爐，主要供碳鋼機件的氣體滲碳等用。6耐火材料 根據(jù)我設(shè)計的加工中心主軸大小，正火，淬火選用的電阻爐為 RJ2409。2爐蓋 。 10℃ 30min 空冷 30min 正火 時間 /t 回火 淬火 滲碳 坑冷 空冷 23 20CrMnMo。 我的加工中心主軸，它大端的直徑是 80mm，小端直徑為 60mm，長度是油淬 溫度/℃ 925177。 （ 2） 表面防銹處理：利用拋光，刷防銹漆等方法進行表面防銹處理。 回火的保溫時間 回火時間一般為 1～ 3 小時 表 317 在空氣爐中保溫時間 有效厚度 /mm ≤ 20 20～ 40 40～ 60 60～ 80 80～ 100 保溫時 間 /min 30～ 45 45～ 60 60～ 90 90～ 120 120～ 150 合金鋼的保溫時間按上述表格中所列出的時間增加 20%～ 30%，空氣爐低溫 21 回火的保溫時間不得低于 120min；裝爐量大時，保溫時間應適當延長。滲碳和碳氮共滲零件，不僅要求表面硬而耐磨，同時也要求心部有較好的塑性和韌性。一般來說，淬火零件不經(jīng)回火就投入使用時危險地，也是不允許的。淬火過程中 Ms點已經(jīng)進入對流階段，低溫區(qū)冷卻能力遠小于水， 可以減少工件應力的產(chǎn)生，減少由 于內(nèi)應力產(chǎn)生的變形和開裂。工件在爐內(nèi)的排布方式直接影響熱量傳遞的通道，軸 在爐中的擺布如下圖： 修正系數(shù) K 的值取 所以，淬火加熱時間 τ =a?K?D ≈ 同時， 工件在滲碳爐中保溫的時間已經(jīng)足夠長無需再 加熱很長時間。常用的經(jīng)驗公式為： τ = a?K?D 式中 τ 加熱時間， min； a 加熱系數(shù)， min/mm； K 裝爐修正系數(shù)； D 工件有效厚度， mm。 2 淬火溫度 淬火溫度： 840177。非正常的火苗有：火苗中有火星，表示爐內(nèi)炭黑過多，火苗過長而且尖端外緣出現(xiàn)亮白色，表示滲碳劑供給量過多，火苗短而且外呈淺藍色，有透明感，表示滲劑供給量不足。最好是將坑冷。 滲層深度與溫度的關(guān)系見表 310 15 表 310 滲層深度與溫度的關(guān)系表 加工中心主軸 的滲層深度為 ～ 所以選 滲層深度 的溫度應為925?10℃ 。 2 滲碳溫度 目前在生產(chǎn)上廣泛使用的溫度是 920℃ ~940℃ 。采用甲醇 煤油滴注式氣體滲碳。 8 冷卻介質(zhì) 冷卻介質(zhì)：空氣。 工件的有效厚度為 D=(6036)／ 2=12mm。原因是加熱速度快，節(jié)約時間，便于批量生產(chǎn) 4． 加熱介質(zhì) 加熱介質(zhì)為空氣 5． 保溫時間 保溫時間 =保溫時間系數(shù) 有效尺寸，保溫時間用 τ 表示 . 合金鋼 保溫時間系數(shù) α （ mm/min） 保溫時間 =保溫時間系數(shù)裝爐修正系數(shù)工件厚度。10 ℃。 最終熱處理工藝方案，工藝參數(shù)及論證 3. 4. 正火 1) 正火可以細化晶粒，使組織均勻化。接著進行滲碳淬火，得到高強度，高硬度，高抗彎強度和耐磨性，滿足加工中心主軸的使用要求。 10℃ 6h 坑 冷 重新加熱 淬火 840177。 滲碳處理一般用于表面耐磨、芯部耐沖擊的重載零件，其耐磨性比調(diào)質(zhì)＋表面淬火高。 Mo 元素 提高鋼的淬透性，熱強性 。從鋼的分類來看 , 20CrMnMo 鋼屬于 高級滲碳結(jié)構(gòu) 鋼 , 可加工和熱加工性能良好， 強度 ,塑性 和韌性 都較高，過熱傾向小，無回火脆性，既可作為滲碳鋼使用，也可作為調(diào)質(zhì)鋼使用，滲碳加淬火后具有較高的抗彎強度和耐磨性，但是磨削時容易產(chǎn)生裂紋，淬火及低溫回火具有良好的綜合力學性能和低溫沖擊韌性。 ： 淬硬性表示鋼淬火時的硬化能力。增加了奧氏體的穩(wěn)定性，降低了鋼的臨界冷卻速度，對鋼的淬透性略有增加；但它降低了鋼的馬氏體點，增加了鋼的殘余奧氏體量。所以通常要求硫含量小于 %，優(yōu)質(zhì)鋼要求小于 %。使鋼的回火脆性與晶粒長大的作用增大。 E. 錳（ Mn）的影響 Mn 為碳化物形成元素。提高了鋼的硬度和強度，增加了鋼在高溫回火時強度降低的抗力。因而，使鋼在熱處理時 ，退火、正火、淬火的加熱溫度有 所提高。但是隨著含碳量的增加，熱處理將發(fā)生顯著地作用。因此主軸的性能要求是高硬度，足夠的韌性及疲勞強度，強度和形狀畸變要求。 (1)受橫向力并傳遞扭矩，承受交變彎曲應力和扭應力，常常發(fā)生疲勞斷裂。通過該課程設(shè)計，可使學生在綜合運用所學專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識能力方面得到訓練，學會獨立分析問題和解決問題的方法，提高工程意識和工程設(shè)計能力。 1 鋼的熱處理工藝設(shè)計 說明書 學生姓名 設(shè)計題目 加工中心主軸 指導教師 系 主 任 完成日期 年 月 日 2 前 言 熱處理工藝是金屬材料工程的重要組成部分。 熱處理工藝是整個機械加工過程種的一個重要環(huán)節(jié)，它與工件設(shè)計及其它加工工藝之間存在密切關(guān)系。 (2)承受一定 的過載和沖擊和載荷，產(chǎn)生過量彎曲變形，甚至發(fā)生折斷或扭斷。 零部件用鋼的分析 相關(guān)鋼種化學成分的作用 （ 1） 20CrMnMo 表 1. 20CrMnMo 的化學成分 C Si Mn Cr Mo P,S Ni Cu ～ ～ ～ ～ ～ ≤ ≤ ≤ 化學成分作用： A. 碳（ C）的影響 7 從 鐵碳平衡圖中，我們能清楚的看到，鋼隨著含碳量的增加，鋼的基本組織不同，而且在加熱與冷卻時，組織轉(zhuǎn)變的溫度也不相同。如亞共析鋼隨著含金量的增高，淬火后強度、硬度都有顯著提高；同時含碳量的多少也確定了鋼的熱處理工藝。并使它在油中便能淬硬。 C. 鉬 （ Mo）的影響 提高鋼的淬透性，熱強性，有二次硬化的作用，能降低回火脆性。他降低鋼的 Ac1 和 Ac3 而使鋼在熱處理時的溫度有所降低。 F. 硫（ S）的影響 硫在通常情況下也是有害元素。在鋼中加入 %的硫，可以改善切削加工性，通常稱易切削鋼。對鋼的強度和硬度有所提高，但阻止晶粒長大的作用不明顯。它主要與鋼的含碳量有關(guān)，更確切的是說是它取決于淬火后馬氏體中的含碳量，馬氏體中的含碳量越高鋼的淬硬性越高。 20CrMnMo 鋼采用滲碳 +淬火 +低溫回火，表面可以獲得 60~65HRC的高硬度，因淬透性較高，心部具有較高的強度和韌性 20CrMnMo 的含碳量為 ％屬于低碳鋼 ,滲碳時保證了碳元素的正常滲入。 加工中心主軸 根據(jù)使用性