20crmnti齒輪的熱處理_畢業(yè)設(shè)計(參考版)
2025-03-08 00:24本頁面
【正文】 由于作者的學(xué)識和精力有限，論文中難免有不到之處，敬請各位老師提出批評和建議，在此一并表示感謝。 在課題研究的過程中，作者得到許多老師、同學(xué)和朋友的幫助。在實驗過程 石 老師給予作者極大地幫助和關(guān)懷，使作者具備獨立完成課題的知識和能力 ，在研究過程中， 石 老師在選題、資料檢索、方案論證等諸多方面對作者精心指導(dǎo)，使作者能夠把理論和實踐有機的結(jié)合起來，成功地完成了系統(tǒng)設(shè)計和論文撰寫。通過熱處理工藝的改進因其的產(chǎn)品質(zhì)量的提升必將對中國乃至世界經(jīng)濟的發(fā)展做出相當重要的貢獻?？v觀整個世界，鋼鐵材料是應(yīng)用最為廣泛的。 在今后的學(xué)習(xí)中，我將加強自己的動手能力，一實驗這種更直觀的方式去深入的研究金屬材料，使自己成為一名專業(yè)知識過硬的材料學(xué)子。雖然馬氏體的 分解使α Fe中碳的過飽和程度降低 ,鋼的硬度相應(yīng)下降 ,但析出的碳化物又對基體起強化作用 , 部分的殘余奧氏體分解為回火馬氏體 , 所以鋼仍保持很高的硬度和耐磨性和一定的韌性。低溫回火時馬氏體中過飽和碳原子以碳化物的形式逐步析出 , 馬氏體晶格畸變程度減弱 ,內(nèi)應(yīng)力有所降低。 13 （二）、 低溫回火 淬火后的鋼組織是馬氏體及少量殘余奧氏體 ,它們都是不穩(wěn)定的組織 ,有向穩(wěn)定組織轉(zhuǎn)變的趨勢 ,同時淬火時產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。淬火冷卻速度太快 ,奧氏體向馬氏體組織轉(zhuǎn)變劇烈、體積收縮 ,引起很大的內(nèi)應(yīng)力 ,容易造成齒輪的變形和開裂 ,由于 20CrMnTi是合金鋼 ,淬透性較好 ,故選 擇油冷減小冷卻速度 ,防止淬火造成齒輪變形或開裂。加熱溫度過低、保溫時間不足會引起硬度不足。過熱時奧氏體的晶粒粗大不僅降低齒輪力學(xué)性能 , 也容易引起齒輪的變形和開裂。根據(jù)滲碳后齒輪的表層含碳量 的分布狀況及實踐經(jīng)驗從 900℃預(yù)冷到 820℃左右進行油冷 [3]可以得到好的效果。常用的是淬火后低溫回火。滲碳的溫度越高 ,時間越長 , 奧氏體晶粒 越大 , 齒輪的畸變越大 ,把加熱溫度控制900℃左右 ,目的是控制奧氏體晶粒長大 ,獲得細小的奧氏體晶粒 ,淬火后獲得細小的馬氏體組織。一般滲碳層深度取決于保溫時間 , 可按每小時滲入 ～ 估算?，F(xiàn)以可控井式爐中氣體滲碳為例優(yōu)化工藝 , 滴入煤油、苯 、甲醇等滲碳劑 , 加熱溫度從一般采用的 930℃改為 900℃ [3]。因此應(yīng)使?jié)B碳層深度及其表面含碳量控制在合理適宜的范圍內(nèi)。滲碳層深度越厚 ,也將使畸變加大。 （二）、 滲碳工藝 滲碳淬火工藝過程中 , 要防止齒輪變形 , 要嚴格控制滲碳齒輪的表面碳濃度和滲 層深度。 Ti元素能阻止鋼的奧氏體晶粒的長大 , 提高鋼的回火穩(wěn)定性。鋼中合金元素為 Cr％、 Mn％、 Ti％。圖 2 11 四、滲碳處理工藝 （一）、鋼的化學(xué)成分 20CrMnTi的含碳量為 ％屬于低碳鋼 ,滲碳時保證了碳元素的正常滲入。高溫回火后得到回火索氏體組織 , 即粒狀滲碳體均勻的分布在鐵素體基體上 , 應(yīng)力集中傾向小 ,硬度降低至200HB～ 330HB,切削性能較好。在切削加工時 ,為了不致發(fā)生“粘刀”現(xiàn)象和使刀具嚴重磨損 ,通過改善金相織控制鋼的硬度。對于模數(shù)、直徑較大的質(zhì)量要求高 10 的工業(yè)齒輪通常采用調(diào)質(zhì)作為預(yù)備熱處理 [5]。鍛造毛坯正火產(chǎn)生的粒狀貝氏體引起硬度增高 ,導(dǎo)致了齒型加工困難 ,使刀具早期磨損。由于正火的冷卻速度較快 , 獲得細小的片層狀滲碳體珠光體 , 強度、硬度都較高 , 力學(xué)性能較好。對于一般的齒輪采用正火 ,正火可以減少碳和其他合金元素的成分偏析 。消除鍛造應(yīng)力 ,防止變形和開裂 , 保證齒形合格。 一、預(yù)備熱處理 通常 20CrMnTi選用正火或調(diào)質(zhì)處理作為預(yù)備熱處理 ,其目的是降低鋼的硬度 ,提高塑性 , 以利于切削加工 。鍛 造→正火→齒形加工→滲碳→淬火、低溫回火→噴丸→校正花鍵孔→磨齒 [1]。 9 第三章 熱處理 20CrMnTi齒輪鋼要達到加工、使用所需性能必須進行熱處理 , 目的是提高表面的硬度、耐磨性和疲勞強度 ,心部具有足夠的強度和韌性。從金屬資源和供應(yīng)情況來看，應(yīng)盡可能減少材料的進口量及價格昂貴材料的使用量。我們可以從以下幾方面考慮： 從材料本身價格來考慮。 （三）、滿足齒輪材料的經(jīng)濟性要求 所謂經(jīng)濟性是指最小的耗費取得最大的經(jīng)濟效益。而合金鋼淬透性好、強度高，但鍛造、切削加工性能較差。一般來說，碳鋼的鍛造、切削加工等工藝性能
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