【正文】 低溫回火可以得到較高的強(qiáng)度及一定的塑性與韌性。這是由于此溫度下僅有碳原子的偏聚而無析出。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。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。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。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。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。查表 —滲碳溫度對滲碳層深度的影響 選擇滲碳溫度為920—940℃，滲碳過程需進(jìn)行3h。冷卻方式：出爐空冷。滲碳后淬火 加熱速度加熱溫度保溫時(shí)間冷卻方式90～100℃/h1000℃油淬 淬火的目的是使在表面形成高碳馬氏體或細(xì)粒狀碳化物組織。②加熱溫度：采用油、硝鹽淬火介質(zhì)時(shí)，淬火加熱溫度比用水淬火時(shí)要提高20℃左右。③加熱時(shí)間與保溫時(shí)間：加熱時(shí)間τ=KW= （—）D=（—）30=（—）min保溫時(shí)間τ=αKD=130=36min。低溫回火加熱溫度為150～200℃。方案一與方案二的比較比較（一） 方案一中滲碳工藝采用液滴式氣體法，方案二中采用固體法。適用于多品種小批量生產(chǎn)和深層滲碳。適應(yīng)于大批量生產(chǎn)，且使用最為廣泛。液體滴劑用量大，生產(chǎn)成本較高。比較（二） 方案一中淬火冷卻方式為水冷，方案二中淬火冷卻方式為油冷。水冷，冷卻速度較快，是奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的馬氏體，試樣的硬度對比與其他兩種冷卻方式也較高，而油冷的方式較空冷速度較快，所以試樣的硬度比空冷的要大。比較（三） 方案一淬火溫度是900度，方案二是1000度 以上左圖是1000度下的金相圖，馬氏體通常是硬而脆的組織，其實(shí)只有中碳或高碳鋼在淬火后可得到既硬又脆的高碳馬氏體組織，而低碳鋼淬火后得到的低碳馬氏體其強(qiáng)韌性卻很好。 右圖是在900度下的金相圖，得到的馬氏體一般的板條狀。最終方案：綜合考慮技術(shù)性、加工零件的工藝性能、經(jīng)濟(jì)性、操作的可行性等各方面，最終選擇方案一作為本組最終熱處理方案。 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。 這類爐子由爐體和電氣控制柜組成。電熱元件多分布于兩側(cè)墻和爐底。通常爐膛前端溫度較低。根據(jù)形狀、尺寸以及生產(chǎn)批量選擇型號為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。 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。或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。 選擇密封箱式爐的理由： 齒輪表面要求比較高，也屬于精細(xì)的零件，所以在熱處理過程中盡量減少它的氧化和脫碳。 投資中等，熱處理質(zhì)量穩(wěn)定，全電腦控制，自動(dòng)化作業(yè)，操作人員少，工作環(huán)境好，操作、維護(hù)及原料供應(yīng)方便等優(yōu)點(diǎn),是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、低成本和清潔生產(chǎn)的先進(jìn)熱處理設(shè)備。工作過程 前室用于置換裝出料時(shí)所帶入空氣，同時(shí)確保工件從加熱轉(zhuǎn)移到淬火、緩冷的過程完全在保護(hù)氣氛下進(jìn)行 中間驅(qū)動(dòng)裝置，可將工件從前室推到加熱室并立即返回到前室，或者將加熱室的工件拉到前室進(jìn)行淬火，驅(qū)動(dòng)鏈及裝置處于低溫部位。 一般加熱溫度為820～860℃。 以甲醇基為主的滴注式氣氛,因氣氛碳勢可控,滲速比較高,工藝操作簡便,在滲碳、碳氮共滲以及奧氏體和鐵素體氮碳共滲等化學(xué)熱處理中獲得了較為廣泛的應(yīng)用。前室排氣管應(yīng)隨排氣量變化而改變排氣口頸，當(dāng)爐壓增高時(shí)，應(yīng)打開大口徑排管；當(dāng)氣量減少、爐壓下降時(shí)，應(yīng)用小排管排氣。前室爐門下方設(shè)火簾和點(diǎn)火嘴，常在排氣管頂端安裝一個(gè)環(huán)型燃燒器，在其旁邊設(shè)一點(diǎn)火引燃器。常設(shè)于前室頂部。低溫回火—低溫回火箱式爐 低溫回火目的： 鋼的回火是一個(gè)由淬火馬氏體+殘余奧氏體組織向鐵素體和碳化物轉(zhuǎn)變的擴(kuò)散相變過程，低溫回火可以消除內(nèi)應(yīng)力，降低鋼的脆性，對硬度降低不明顯，因此低溫回火后仍可保持鋼件的高硬度。因?yàn)榱慵挠行Ш穸葹?0mm。回火后硬度達(dá)58—63HRC，滿足零件設(shè)計(jì)要求。由于低溫爐爐內(nèi)溫度較低，爐內(nèi)的傳熱方式主要靠對流進(jìn)行，因此常在加熱爐內(nèi)安放風(fēng)扇裝置來使對流均勻，縮短加熱時(shí)間。 工作原理:以電作為熱源，將電流通入電熱元件，借助于電熱元件的電阻熱效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)對工件加熱的爐子。本次課程設(shè)計(jì)讓我熟悉了熱處理設(shè)計(jì)的程序而且了解了熱處理設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和最重要的地方，同時(shí)對熱加工和對零件材料的熱處理又有了更深刻的了解。零件號：材料：20鋼工序號：裝爐方法及數(shù)量：根據(jù)熱處理過程中相應(yīng)爐型的有效加熱范圍和裝爐時(shí)工件之間的間隔距離計(jì)算出相應(yīng)熱處理設(shè)備的裝入量，工件在熱處理設(shè)備中需要墊具保證其受熱均勻，通過所選夾具裝爐。熱處理技術(shù)要求：硬度：表面 56—63 心部40—47HRC 滲碳層深度： 允許變形量：工步號名稱設(shè)備工裝、夾具加 熱保 溫冷 卻溫度/℃時(shí)間/min溫度/℃時(shí)間/min介質(zhì)溫度/℃1正火RX3—15—9880～920℃360880～920℃120空氣以≤30℃/h冷卻至室溫2滲碳UBE—200920～940℃360920～940℃30水淬冷至油溫空冷3淬火RX3—15—9770～800℃240770～800℃36水淬冷至水溫空冷4回火RX3—15—9150~200℃120150~200℃90空氣空冷至室溫編制：gudong校對：審定：批準(zhǔn)：更改日期更改單號更改標(biāo)記更改者25