2014热处理工艺钢的热处理举例处理—金属12.pptx

1 齿轮热处理 轴的热处理 轴承热处理 工具热处理 基本思路： 工作条件（载荷，环境） 失效形式 性能要求 钢的热处理举例 2 3 1、工作条件－用于传递动力、改变方向或速度的重要零件，受力情况复杂。 2、常见失效形式 齿轮接触面磨损或齿面塑性变形（表面硬度不足）； 齿轮面剥落（疲劳损坏、点蚀）； 断齿（强度低或超载） 一.齿轮热处理 4 3.齿轮的技术要求 齿面高的硬度、接触疲劳、耐磨损性能； 齿轮根部及齿轮具有高的强度和韧性。 4.齿轮用钢:低、中碳 轻载齿轮：45， 调质或正火 中载齿轮：45、40Cr， 调质，耐磨部位表面淬火 重载齿轮：20Cr、20CrMnTi， 渗碳淬火 高精度齿轮：38CrMoAlA， 调质-渗氮 5 1）渗碳齿轮材料：20CrMnTi、 20Cr、 30CrMnTiA等服役场合：高速重载（汽车齿轮） 下料 工艺路线： 锻造 正火 切削加工 渗碳 淬火 低温回火 5.齿轮热处理工艺 精加工 掌握各热处理工序的目的，工艺，组织 6 (1)正火 细化晶粒；调整硬度，便于切削加工 加热至Ac3+30～50℃,空冷, 组织细珠光体+(少量铁素体) (2)渗碳 提高表面含碳量 920～930℃保温3～9h (3)渗碳后淬火 获得马氏体，提高表面硬度 直接淬火或一次淬火 表面：高碳M+Ar+碳化物,过渡层:M+Ar, 心部:低碳M+F（少量） (4)回火 消除淬火应力，低温200℃，M→M回 工艺路线 7 20 CrMnTi 钢制造齿轮的热处理工艺曲线 8 加工工艺路线: 2）中载齿轮（中碳钢）热处理（表面淬火） 适用于35～55,40Cr,35CrMn,35CrMo,42SiMn等材料齿轮。 正火 调质 表面淬火 低温回火 9 (1)正火(或完全退火） 细化晶粒，调整硬度 加热至Ac3+30～50℃,空冷, 细珠光体+(少量铁素体) (2)调质热处理 使心部具有良好强韧性 加热至Ac3+30～50℃后淬火+500～600℃高温回火, 回火索氏体 (3)表面感应淬火(表面火焰淬火) 提高表面硬度 表面加热至Ac3+30～50℃，心部没有加热。 淬火后表面获得马氏体+残余奥氏体, 过渡层马氏体+F＋残余奥氏体, 心部回火索氏体 (4)低温回火 消除淬火应力，低温200℃，M→M回 10 轻载齿轮：45， 调质或正火 中载齿轮：45、40Cr， 调质，耐磨部位表面淬火 重载齿轮：20Cr、20CrMnTi， 渗碳淬火 高精度齿轮：38CrMoAlA， 调质渗氮 11 12 受力－弯曲和扭转应力，且在轴的截面上分布是不均的，表面应力最大，中心应力为零。 性能－此类零件调质时不需要整个截面淬透，只要保证表面淬硬层为其半径的1/4即可。 选材－多用40、45钢，重要轴类用合金调质钢制造（40Cr、 35CrMo 、42Mn2V等） 二、轴的热处理 13 备料 锻造 正火或退火 粗加工 调质 精加工 材料：45钢 工艺： 轻载主轴加工工艺 14 中载主轴加工工艺 材料：40Cr钢 工艺：整体调质，轴颈和锥孔表面淬火 表面淬火及低温回火 磨削 15 轻载主轴：45，调质或正火 中载主轴：45，40Cr，调质，耐磨部位表面淬火 重载主轴：20CrMnTi，渗碳淬火 高精度主轴：38CrMoAlA，渗氮 16 三、滚动轴承热处理 1、工作条件 高载荷，交变应力 高转速，一定冲击。 17 接触疲劳破坏 2、失效形式 18 塑性变形 19 磨损 20 3、性能要求:（内外圈和滚动体） 高的硬度和耐磨性; 高的接触疲劳强度; 足够的韧性和耐蚀性; 尺寸稳定性 21 4、轴承用钢: G Cr15 高碳, Wc = 0.95～1.15% 22 GCr15轴承钢制造轴承的工艺路线 锻造 机加工 球化退火