【正文】 確保設(shè)備具有高的生產(chǎn)能力。因此淬火設(shè)備與滲碳爐相同。因此選用井式氣體滲碳爐 RQ3259。這類爐子的爐料一般在空氣中加熱，無裝出料機(jī)械化裝置，供小批量的工件淬火、正火、退火等常規(guī)熱處理。 汽車齒輪類滲碳零件，大批量生產(chǎn)時(shí)，一般選用推桿式連續(xù)滲碳淬火自動線；中批量生產(chǎn)時(shí)，選用密封箱式爐組成聯(lián)動線；小批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用密封箱式爐完成神探淬火，盡量避免使用井式滲碳爐，致使工件在空氣介質(zhì)中入油淬火帶來的表面氧化脫碳。 2) 批量生產(chǎn)的熱處理設(shè)備的選型 ：對于批量熱處理件的生產(chǎn)，原則上應(yīng)以連續(xù)式熱處理生產(chǎn)線為主；但由于熱處理件的品種規(guī)格較多，工藝和生產(chǎn)量常需調(diào)整，因此所選設(shè)備應(yīng)便于工藝和生產(chǎn)調(diào)整。 心部：回火馬氏體 +殘余奧氏體。 保溫時(shí)間 保溫時(shí)間： 90min. 表 7 空氣回火爐保溫時(shí)間表 有效厚度 /mm ≦ 20 20～ 40 40～ 60 60～ 80 80～ 100 保溫時(shí)間 /min 30～ 60 60～ 90 90～ 120 120 ～ 150 150～ 180 冷卻方式 與 回火組織 出爐空冷 。10℃ 。因此低溫回火可以滿足性能要求，故選擇低溫回火。 回火溫度 回火溫度： 160177。因此低溫回火可以在很少降低硬度的情況下使鋼的韌性得到顯著提高，并提高鋼的強(qiáng)度和耐磨性，使軸得到優(yōu)異的機(jī)械性能。 冷卻方式 與 淬火后組織 選擇淬火冷卻方式為油淬，在保證淬硬層深度的前提下，減小工件變形開裂傾向。 計(jì)算加熱時(shí)間一般由工件的 “有效厚度 ”乘以加熱系數(shù)，即： t = αKD 式中， t——加熱時(shí)間（ min 或 s） α——加熱系數(shù)（ min/mm 或 s/mm) D——工件有效厚度（ mm） K——工件裝爐條件修正系數(shù)，通常用 ～ 計(jì)算得到加熱時(shí)間 t=30min 該公式是淬火加熱、保溫時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)公式，當(dāng)工件形狀簡單時(shí)，采用到溫如爐加熱方式，及公式計(jì)算出的時(shí)間為保溫時(shí)間。 加熱時(shí)間和保溫時(shí)間的確定 加熱與保溫時(shí)間由零件入爐到達(dá)指定工藝溫度所需升溫時(shí)間（ τ1）、透熱時(shí)間中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 11 頁 共 23 頁 （ τ2）以及組織轉(zhuǎn)變所需時(shí)間（ τ3）組成。每次滲碳完畢后，應(yīng)檢查滴注器閥門是否關(guān)緊，防止低溫下有機(jī)液體滴入爐內(nèi)造成爆炸。 ⑸ .每爐都應(yīng)用鋼箔校正碳勢，特別是在用 CO2 紅外儀控制和采用煤油做滲碳劑時(shí)。 ⑶ .裝料時(shí)應(yīng)保證滲碳?xì)夥盏牧魍ā? 組織為 ， 表面：碳化物 +珠光體 +鐵素體 心部：珠光體 +鐵素體 滴注式滲碳操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng) ⑴ .滲碳工件表面不得有銹蝕、油污及其他污垢。應(yīng)在 900～ 950℃ 使用，高溫下理論分解式為：n1(C11H24C13H36)→n 2CH4+n2[C]+n3H2 強(qiáng)滲碳劑 表 6 強(qiáng)滲時(shí)間、擴(kuò)散時(shí)間及滲碳層深度 要求滲層深度 /mm 不同溫度下的強(qiáng)滲時(shí)間 強(qiáng)滲后的滲層深度 /mm 擴(kuò)散時(shí)間 /h 擴(kuò)散后的滲層深度 /mm 920 10 930 10 940 10 ～ 40min 30min 20min ～ 約 1 ～ ～ 30min ～ 約 ～ ～ 2h 1h ～ 約 2 ～ ～ 2h ～ 約 3 ～ 注：若滲碳后直接降溫淬火，則擴(kuò)散時(shí)間包括降溫及降溫時(shí)停留時(shí)間。甲醇 煤油滴注劑中煤油的含量一般在 15%—30%范圍內(nèi)，高溫下甲醇的裂解產(chǎn)物 H2O， CO2，煤油的裂解產(chǎn)物為 CH4 和 [C]，可使?fàn)t氣成分和碳勢保持在一定范圍內(nèi)，可以采用紅外儀進(jìn)行控制。滲層為 ~,則滲碳時(shí)間 T=5~6h,取 300min。所以滲碳溫度?？刂圃?900℃ ~950℃ 。根據(jù)本設(shè)計(jì)中的零件尺寸及形狀的實(shí)際情況，采用低溫入爐加熱，加熱速度為 50～ 100℃ /h 能夠達(dá)到目的。為防止變形開裂，應(yīng)該適當(dāng)控制加熱速度。 晶粒度： 5～ 6級 。 最終組織 正火所得到的組織是珠光體型組織或者說是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物。正火工件一般為空冷，對滲碳鋼及大件等正火有時(shí)采用吹風(fēng)冷卻，甚至噴霧冷卻。式中 T為加熱時(shí)間（ min）， K反映裝爐時(shí)的修正系數(shù)，通過查手冊取 K=,a為加熱系數(shù) min/mm,可參見表 a=～ ， D為工件有效厚度（ mm），工件厚度 =（工件最厚處直徑 +工件最薄處直徑） /2，可得 D=23mm T=(16+5+5+22+5+5)=58min≈60min 表 3 熱處理工件裝爐系數(shù) 工件裝爐位置 裝爐系數(shù)K 工件裝爐位置 裝爐系數(shù) K 1 1 1 2 4 0 . 5 d 0 . 5 d2 d 1 d2 d中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 7 頁 共 23 頁 表 4 碳鋼和合金鋼在各種介質(zhì)中的加熱系數(shù)（ α 值 ) 鋼材 每 1mm有效厚度的加熱時(shí)間 空氣電阻爐 鹽浴爐 碳鋼 ～ 25～ 30s 合金鋼 ～ 50～ 60s 15～ 20s（一次預(yù)熱） 高速鋼 8～ 15s（二次預(yù)熱） 冷卻速度 與 最終組織 冷卻速度對鋼退火后的組織與性能影響的一般規(guī)律是：冷卻速度越大，奧氏體分解溫度越低，則珠光體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物越細(xì)，應(yīng)力越大，硬度越高。為促使奧氏體均勻化，增大過冷奧氏體的穩(wěn)定性 ,選擇的加熱溫度在 930℃ 。碳鋼和低合金鋼的中、小件的加熱速度一般控制在 100～200℃ /h；中、高合金鋼形狀復(fù)雜的或截面大的工件一般應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱或采用低溫入爐進(jìn)行隨爐升溫的加熱方式，溫度低于 600～ 700℃ 時(shí)加熱速度為 30～ 70℃ /h，高于此溫度后控制在 80～ 100℃ /，采用低溫入爐加熱，加熱速度為 50～ 100℃ /h能夠達(dá)到目的。 6 熱處理工藝方法的選擇 正火工藝的選擇 加熱速度 加熱速度主要與鋼的成分、工件的尺寸和形狀等因素有關(guān)。因此低溫回火可以在很少降低硬度的情況下使鋼的韌性得到顯著提高，并提高鋼的強(qiáng)度和耐磨性，使軸得到優(yōu)異的機(jī)械性能。 因此采用淬火。 20CrMnTi 鋼的 最終 熱處理工藝 為了提高表面硬度， 使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變，得到馬氏體（或貝氏體）組織。不同回火可以獲得不同塑韌性的材料。而回火可以改善塑性。