【正文】 在中溫箱式電阻爐中的裝爐量為 10～12；在油淬真空爐中的裝爐量為 5。 參考文獻(xiàn) [1]中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理學(xué)會(huì)編 熱處理手冊(cè)（熱處理設(shè)備和功輔材料） 第四版 機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 楊文杰 宋春梅 編 . 金屬材料熱加工設(shè)備 .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 [3] 李國彬編 熱處理規(guī)范與數(shù)據(jù)手冊(cè) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 [4] 樊東黎 徐躍明 佟曉輝編 熱處理技術(shù)數(shù)據(jù)手冊(cè) 第二版 機(jī)械工業(yè)出版社 24 工藝卡片填寫 通用熱處理工藝卡 零件名稱：齒輪 熱處理工藝卡片 處理前要求：要求工件潔凈，形狀無突變，并且對(duì)厚度小的地方采用石棉防護(hù)。 第四章 心得體會(huì) 從零件的選材到加工工藝設(shè)計(jì)、熱處理工藝設(shè)計(jì)（加熱速度、加熱時(shí)間、保溫時(shí)間、冷卻方式）再到各個(gè)工藝所需設(shè)備的選擇，我初步學(xué)會(huì)了如何使用熱處理相關(guān)工具書找到自己所需要的資料， 對(duì)熱處理這門課程有了更加系統(tǒng)、全面、深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)自己也是一種能力上的培養(yǎng)。 適合小工件的加熱，比較簡(jiǎn)單和操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性比較好。 低溫回火箱式爐特點(diǎn)： 低溫爐多用于淬火鋼件的回火加熱，也可用于有色金屬的熱處理，如鋁合金的固溶和時(shí)效處理。然后在空氣中冷卻至室溫。 選定 20 鋼的回火溫度為 150— 200℃。可以避免可燃?xì)怏w與空氣混合爆炸 。 。前室在滿足生產(chǎn)要求時(shí)盡量較小，前室內(nèi)不應(yīng)存在易存氣體的死角， 從加熱室至前室的過道應(yīng)在中間門下部。 注意事項(xiàng) 。對(duì)用連續(xù)式氣體滲碳爐或密填充箱式爐滲碳的齒輪，為細(xì)化晶粒在冷卻裝置中冷至 600℃后，再重新加熱至淬火溫度。驅(qū)動(dòng)鏈的移動(dòng)距離用凸輪開關(guān)控制 加熱室由爐襯、輻射管、風(fēng)扇、導(dǎo)風(fēng)馬弗、中爐門等組成。 22 密封箱式爐型號(hào)及主要技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 最大裝爐重量 /kg 爐內(nèi)有效尺寸（長(zhǎng)寬 高） /mm 最高使用溫度 /℃ 額定加熱功率 /kw 淬火油槽體積 / 3m 油槽加熱功率 /kw 油槽使 用溫度 /℃ UBE—200 200 300760350 950 48 18 150 UBE—400 400 600900600 950 63 24 150 UBE—600 600 7601200600 950 82 30 150 UBE—1000 1000 7601200800 950 120 48 150 根據(jù)零件尺寸特點(diǎn)及加工性能要求可知，選擇型號(hào) UBE— 200 的密封箱式爐即可符合生產(chǎn)加工要求。所以當(dāng)工件在可控氣氛中加熱滲碳，并在同一設(shè)備中淬火，克服了加熱和淬火分離在兩個(gè)設(shè)備中進(jìn)行的缺點(diǎn)，減小了齒輪的氧化和脫碳，既保證了產(chǎn)品質(zhì)量，又改善了勞動(dòng)環(huán)境和減少了環(huán)境污染。也可以通過淬火 滿足某些特種鋼材的的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學(xué)性能。 組織：表面到中心依次為過共析區(qū)（滲碳體成網(wǎng)狀、粒狀或塊狀），共析區(qū)，亞共析區(qū)（即過渡層），中心組織即為原始組織。根據(jù)形狀、尺寸以及生產(chǎn)批量選擇型號(hào)為 RX3— 15— 9 的中溫箱式電阻爐作為該凹模的正火熱處理設(shè)備。通常爐膛前端溫度較低。電熱元件多分布于兩側(cè)墻和爐底。 這類爐子由爐體和電氣控制柜組成。 熱處理設(shè)備選擇 預(yù)備熱處理設(shè)備的選擇 ? 正火設(shè)備的選擇 在本設(shè)計(jì)中的零件形狀為圓柱形，形狀規(guī)則且比較小，其預(yù)備熱處理的目的為改善零件硬度和韌度，防止零件機(jī)加工發(fā)黏，還有 細(xì)化組織，改善鋼的性能，獲得接近平衡狀態(tài)的組織，為后續(xù)機(jī)加工做準(zhǔn)備。尺寸大致相同的條狀馬氏體定向平行排列，組成馬氏體束或馬氏體區(qū)域，在區(qū)域與區(qū)域之 間位向差較大，一顆原始的奧氏體晶粒內(nèi)可以形成幾個(gè)不同取向的區(qū)域。目前很多工廠已廣泛采用低碳鋼或低碳低合金鋼通過高溫淬火和低溫回火處理，以獲得強(qiáng)韌性好的低碳馬氏體組織，從而提高零件的力學(xué)性能和使用壽命，以滿足生產(chǎn)要求和節(jié)省原材料。 20 鋼淬透性低，水冷比油冷的淬透性好，保持內(nèi)部的塑性和韌性，對(duì)于齒輪是比較有利的。 經(jīng)不同冷卻速度的硬度 水冷后的組織 油冷后得到的組織 由上圖可知，水冷和油冷均得到了細(xì)小的馬氏體組織。在井式爐中滲碳后直接出爐淬火，工件會(huì)氧化和脫碳，對(duì)隨后不加工使用零件的質(zhì)量有顯著影響。在經(jīng)濟(jì)性上，也是比較合適的。 滴注式氣體滲碳：生產(chǎn)效率高，操作方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，滲層質(zhì)量好，廢氣有污染，但是現(xiàn)在絕大多數(shù)都有了廢氣凈化設(shè)備。 固體法：效率低，勞動(dòng)條件差，表面碳濃度難控制，但對(duì)加熱爐要求低，易于操作。通過回火使工件內(nèi)部組織轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體，穩(wěn)定組織和工件的尺寸精度。 ④淬火冷卻： 采用常見的淬火冷卻方式 —— 油冷淬火，以油為冷卻介質(zhì)的淬火冷卻，當(dāng)冷至油溫的時(shí)候?qū)⒐ぜ〕隹绽?。水淬時(shí)選擇溫度 880～900℃，油淬時(shí)選擇溫度為 900～ 920℃。 ①加熱速度 ：加熱速度與正火時(shí)的加熱速度相同，加熱速度選擇為 90～100℃ /h。滲碳過程以后 20 鋼的表面硬度 60HRC。根據(jù)該表確定零件在爐 中的保溫時(shí)間為 4h能達(dá)到滲碳層深度為 的要求。 查表 — 滲碳溫度對(duì)滲碳層深度的影響 選擇滲碳溫度為 920— 940℃，要得到所需滲碳層深度 ，滲碳過程需進(jìn)行 3h。 滲碳工藝的制定 固體滲碳法原理：滲劑置于鑄鐵、低碳鋼 或耐熱鋼罐中，工件埋入滲劑，用該封好，按 。零件滲碳后碳原子大量融入奧氏體中，大大提高了過冷奧氏體的穩(wěn)定性， Ms 點(diǎn)顯著降低，溶入的 C越多，滲碳后工件的后續(xù)熱處理難度也越大。使其硬度適當(dāng)提高，有效地改善切削加工性，并為后續(xù)熱處理做組織準(zhǔn)備。 17 熱處理工藝制度的制定：方案二 預(yù)先熱處理 正火： 由于 20 鋼硬度太低，切削加工時(shí)易產(chǎn)生粘刀現(xiàn)象，切削加工性能較差。當(dāng)高于300℃回火時(shí)，硬度、強(qiáng)度下降明顯，塑性有所上升，沖擊韌性下降至最 低，見上圖。這是由于此溫度下僅有碳原子的偏聚而無析出。 低碳鋼回火硬度曲線 結(jié)論： 低碳鋼低溫回火可以得到較高的強(qiáng)度及一定的塑性與韌性。然后在空氣中冷卻至室溫。 選定 20鋼 的回火溫度為 150— 200℃。所以必須進(jìn)行低溫回火處理。 由于淬火后金屬硬而脆，產(chǎn)生的表面殘余應(yīng)力會(huì)造成冷裂紋，回火可作為在不影響硬度的基礎(chǔ)上，消除冷裂紋的手段之一。 20 鋼通過加熱后淬 火、回火等處理，可以改善其力學(xué)性能和可加工性，以充分利用它的潛在性能，來制造強(qiáng)度和韌性要求較高的零部件。 組織特點(diǎn) 材料及狀態(tài)： 20 鋼 處理： 900℃加熱保溫后水淬 組織及說明：低碳馬氏體，又稱板條狀馬氏體，硬度為 46～ 47HRC。為此，可根據(jù) C 曲線圖（如圖 8 所示），使淬火工作在過冷奧氏體最不穩(wěn)定的溫度范圍（ 650～ 550℃）進(jìn)行快冷（即與 C 曲線的“鼻尖”相切），而在較低溫度（ 300～ 100℃）時(shí)冷卻速度則盡可能小些。 15 保溫時(shí)間系數(shù)見下表單位為（ min/mm）： 冷卻 冷卻是淬火的關(guān)鍵工序，它直接影響到鋼淬火后的組織和性能。其中為保溫時(shí)間系數(shù)，可從工具書查得； k 為工件在爐中裝爐形式所相應(yīng)的修正系數(shù)； D 為工件的有效厚度。 KW使用 時(shí)間系數(shù)見下表： 由于本小組所選滲碳淬火設(shè)備為密封箱式爐，為氣氛爐，以及齒輪有效厚度為 30mm，所以鋼的加熱時(shí)間為： τ =KW= （ — ） D=（ — ） 30=（ — ） min。加熱時(shí)間和保溫