熱處理課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--螺紋磨床絲杠熱處理工藝設(shè)計(jì)-閱讀頁
2025-01-28 12:42本頁面
【正文】 10mm 時(shí)未淬硬區(qū)小于 5mm；直徑差為 10~20mm 時(shí)未淬硬區(qū)小于 8mm；直徑大于 20mm 時(shí)未淬硬去小于 12mm. 淬火部分帶槽的軸，在槽兩端應(yīng)倒角 2~3mm。 如果淬火部分有槽或孔，而孔或槽距軸段小于 8mm 時(shí)，則允許該處小于8mm 不淬硬。 軸的端面與軸均需要淬火時(shí)，允許一個(gè)表面上有 8mm 的回火帶，或允許有一面距邊緣 5mm 不淬硬。 六、熱處理材料組織、性能分析 組織分析 調(diào)質(zhì)淬火后組織為馬氏體，如果加熱溫度不足或冷卻速度過慢，就有可能生成非馬氏體組織如鐵素體、托氏體等。 過共析鋼加熱溫度過高，淬火后殘留奧氏體量過多。淬火后再進(jìn)行回火，滲碳體會(huì)發(fā)生聚集長大。碳化物的球化、長大過程是按照小顆粒溶解、大顆粒長大的機(jī)制進(jìn)行的。 中頻感應(yīng)淬火后，零件表面獲得高硬度的馬氏體組織，而心部仍然保持韌性和 塑性較好的回火索氏體組織。 深冷處理，深冷處理可使淬火馬氏體析出高度彌散的超微細(xì)碳化物。減少了殘余奧氏體的量，得到較好的綜合機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性。 感應(yīng)淬火 +低溫回火后 冷卻到室溫后的組 織及性能 ， 感應(yīng)淬火 +低溫回火后冷卻到室溫后的組織為回火馬氏體，保證主軸表面的高硬度，高耐磨性，高疲勞強(qiáng)度減少內(nèi)應(yīng)力，降低脆性。由馬氏體→貝氏體→珠光體→奧氏體的比體積依次減少。引起的原因可能是 a加熱溫度不均，形成的熱應(yīng)力引起畸變或工件在爐中放置不合理，在常溫下常因自重產(chǎn)生蠕變畸變。 不同時(shí)性形成的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力使工件局部塑性變形。 淬火加熱溫度高，冷卻速度快，熱應(yīng)力和組織應(yīng)力畸變都有增大的趨勢。 采用合理的熱處理工藝 降低淬火加熱溫度對減少熱應(yīng)力和組織應(yīng)力畸變都有作用；緩慢加熱或?qū)ぜM(jìn)行預(yù)熱，可減少 加熱過程中的熱畸變；可采用快速加熱，來減少畸變的產(chǎn)生；合理捆扎和吊掛工件；采用使工件垂直浸入淬火介質(zhì)。 淬火開裂 淬火裂紋是熱處理應(yīng)力超過材料的斷裂強(qiáng)度時(shí)引起的開裂現(xiàn)象。 產(chǎn)生裂紋原因： 冷卻不當(dāng)。 在淬硬層與非淬硬層交界處易形成淬火裂紋。水淬時(shí)約為 8~15mm；油淬時(shí)為 25~40mm。脫碳層馬氏體比體積小，受到拉應(yīng)力作用，易形成網(wǎng)狀裂紋。 原材料存在顯微裂紋，非金屬夾雜物，嚴(yán)重碳化物偏析淬火開裂傾向增大。 8）深冷處理因急冷急熱形成的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力都比較大，且低溫時(shí)材料的 脆斷強(qiáng)度低，易產(chǎn)生淬火開裂。 防止淬火開裂的措施： 1）原材料應(yīng)避免顯微裂紋及嚴(yán)重的非金屬夾雜物和碳化物偏析。 3)淬火后及時(shí)回火。 1） 采用冷速較快的淬火介質(zhì) 2） 適當(dāng)提高淬火加熱溫度 2 淬火加熱溫度低，或預(yù)冷時(shí)間長，淬火冷卻速度低，出現(xiàn)非馬氏體組織 1） 確保淬火加熱溫 度正常 2） 減少預(yù)冷時(shí)間 3 碳鋼或低合金鋼采用水油，雙介質(zhì)淬火時(shí)，在水中停留時(shí)間不足，或從水中提出零件后，在空氣中停留時(shí)間過長 嚴(yán)格控制零件在水中停留時(shí)間及操作規(guī)范 4 鋼的淬透性差，且工件截面尺寸大，不能淬硬 采用淬透性好的鋼 5 合金元素內(nèi)氧化，表層淬透性下降，出現(xiàn)托氏體等非馬氏體組織而內(nèi)部則為馬氏體組織 1） 降低爐內(nèi)氣氛中氧化性組分含量 2） 選用冷速快的淬火介質(zhì) 產(chǎn)生軟點(diǎn)的原因及預(yù)防措施 序號 軟點(diǎn)形成原因 控制措施 1 淬火時(shí)工件表面氣泡未及時(shí)破裂致使氣泡處冷速降低，出現(xiàn)非馬氏體組織 1） 增加介質(zhì)與 工件的相對運(yùn)動(dòng)速度 2） 控制水溫和水中的雜志（油） 2 工件表面局部的氧化皮、銹斑或其他附著物（涂料）淬火時(shí)未剝落，使冷速降低 淬火前清理工件表面 3 原始組織不均勻，有嚴(yán)重的帶狀組織或碳化物偏析 原材料進(jìn)行鍛造和預(yù)先熱處理，使組織均勻化 序 回火缺陷 產(chǎn)生原因 控制措施 第 17 頁 號 回火硬度偏高 回火不足（回火溫度低、回火時(shí)間不夠） 提高回火溫度、延長回火時(shí)間 回火硬度低 1） 回火溫度過高 2） 淬火組織中有非馬氏體 1） 降低回火溫度 2） 改進(jìn)淬火工藝，提高淬火硬度 回火畸變 淬火應(yīng)力回火時(shí)松弛引起畸變 加壓回火或趁 熱校直 回火硬度不均 回火爐溫不均、裝爐量過多爐氣循環(huán)不良 爐內(nèi)應(yīng)有氣流循環(huán)風(fēng)扇或減少裝爐量 回火脆性 1） 在回火脆性區(qū)回火 2） 回火后未快冷引起第二類回火脆性 1） 避免第一類回火脆性區(qū)回火 2） 在第二類回火脆性區(qū)回火后快冷 網(wǎng)狀裂紋 回火加熱速度過快，表層產(chǎn)生多向拉應(yīng)力 采用較緩慢的回火加熱速度 回火開裂 淬火后未及時(shí)回火形成顯微裂紋，在回火時(shí)裂紋發(fā)展至斷裂 減少淬火應(yīng)力，淬火后及時(shí)回火 表面腐蝕 帶有殘鹽的零件回火前未及時(shí)清洗 回火前應(yīng)及時(shí)清洗殘鹽 中頻感應(yīng)淬火： 開裂 加熱溫度過 高、溫度不均勻；冷卻過急切且不均勻；淬火介質(zhì)及溫度選擇不當(dāng)?shù)榷紩?huì)引起工件開裂。 淬硬層過深或過淺 加熱功率過大或過?。浑娫搭l率過低或過高；淬火介質(zhì)成分、壓力、溫度不當(dāng)?shù)瓤赡芤鸫阌矊舆^深或過淺。 表面硬度過高或過低或不均勻 加熱溫度較低，表面脫碳等將引起表面硬度過高或過低；感應(yīng)器結(jié)構(gòu)不合理；加熱不均勻，冷卻不均勻等都會(huì)引起表面硬度不均勻。 4 淬火變形，多數(shù)屬于熱應(yīng)力型 翹曲變形。工件也可采用旋轉(zhuǎn)加熱，能減小彎曲變形。 上圖 為井式電阻爐簡圖： 感應(yīng)加熱設(shè)備 中頻淬火 根據(jù)工件要求的硬化層深度 ,選用 BPSD100KW /2500HZ 臥式 中頻感應(yīng)加熱設(shè)備作為淬火設(shè)備。絲杠臥式淬火時(shí)根據(jù)工件尺寸配備 2~3 件托架。 穩(wěn)定化設(shè)備： 穩(wěn)定化處理 加熱溫度為 140~160e,保溫時(shí)間 24 h。 圖 6. 井式爐加熱用星形吊具 圖 八、 心得體會(huì) 第 20 頁 這次課程設(shè)計(jì)，我進(jìn)行了 9Mn2V 鋼螺紋磨床絲杠的熱處理工藝設(shè)計(jì)，我覺得本次設(shè)計(jì)最有難度的是查找資料。因?yàn)?9Mn2V 鋼是一種使用較廣的低合金工具鋼，很多手冊中都能找到相關(guān)資料，我們需要綜合各個(gè)手冊中的信息?；蛟S是因?yàn)槲覀兲?少經(jīng)歷實(shí)踐，太少運(yùn)用專業(yè)知識去處理事情。我覺得熱處理工藝設(shè)計(jì)的過程要比結(jié)果重要很多，不管你最后結(jié)果如何，只要你認(rèn)真做了，最后都會(huì)得到不少的收獲。 十、熱處理工藝卡 熱處理工藝卡是用于指導(dǎo)現(xiàn)場工藝實(shí)施的卡片，它匯集全部指導(dǎo)熱處理 現(xiàn)場生產(chǎn)的技術(shù)信息，簡
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