20CrMnTi传动轴热处理工艺.ppt

传动轴热处理工艺 材质：20CrMnTi 班产：200件 选用材料：50mm圆钢  20CrMnTi钢概述  20CrMnTi是低碳合金钢，该钢具有较高的机械性能，零件表面渗碳0.7-1.1mm。在渗碳淬火低温回火后，表面硬度为58-62HRC，心部硬度为30-45HRC。20CrMnTi的工艺性能较好，锻造后以正火来改善其切削加工性。此外，20CrMnTi还具有较好的淬透性，由于合金元素钛的影响，对过热不敏感，故在渗碳后可直接降温淬火。且渗碳速度较快，过渡层较均匀，渗碳淬火后变形小。适合于制造承受高速中载及冲击、摩擦的重要零件，因此根据齿轮的工作条件选用20CrMnTi钢是比较合适的。经过910-940℃渗碳，870℃淬火，180-200℃回火后机械性能的抗拉强度≥1100Mpa、屈服强度≥850Mpa、延伸率≥10％、断面收缩率≥45％，冲击韧性≥680，硬度为58-62HRC。 工艺流程 正火→加工→清洗→渗碳→淬火→回火→清洗→检验→包装  20CrMnTi钢常见的热处理工艺  正火处理工艺 正火目的 细化晶粒，消除组织缺陷，以获得珠光体+铁素体组织。并使加工硬度适中，有利于切削。 正火设备 选用RX3箱式电炉 正火温度 20CrMnTi钢AC3约为825℃，为促使奥氏体均匀化，增大过冷奥氏体稳性，选择的加热温度在930~950 ℃。 加热方法 采用到温加热的方法，是指当炉温加热到指定温度时，再将工件装进热处理炉进行加热。这样做的原因是避免金属组织的出现不需要的相转变，加热速度快，节约时间。便于小批量生产。 加热介质 加热介质为空气。 保温时间 t=a*K*D 式中t为加热时间（min），K为反映装炉时的修正系数，可根据表1取K为1.4。a为加热系数min/mm，加热系数a可根据钢种与加热介质、加热温度进行取值，参数见表2。D为工件的有效厚度（mm），由公式可知，工件厚度=（工件最厚处直径+工件最薄处直径）/2。 得出需要加热的时间为51.1min 表1 表2 20CrMnTi传动轴渗碳处理工艺 渗碳的目的 渗碳后进行淬火与回火，使其心部保持良好的韧性的同时，表层获得高的强度、硬度和耐磨性。 渗碳设备 选用RQ3-60-9D型井式气体渗碳炉 说明：炉温均匀，介质流动性好，加热速度，温度均匀，工件变形小，加热质量好，利于提高产品质量，炉膛容积有效利用率高，产量大，耗电量小，可节省电能与筑炉材料，电极寿命长，减少停炉时间。适用于中小型工件成批生产。 加热方法 采用到温加热的方法，是指炉膛加热到指定温度时，再将工件加入热处理炉进行加热。这样可以减少加热时间，便于批量生产。 装炉方法 筐装，10/次，垂直放入渗碳炉，传动轴一个个叠放，要注意每个齿轮之间轮齿不要接触，避免传动轴渗不上碳。 渗碳温度 渗碳温度在Ac3以上，考虑碳在钢中的扩散速度等因素，目前再生产上广泛采用温度为910~930℃。随着渗碳层深度的升高，碳在钢中的扩散系数呈指数上升，渗碳速度加快，但渗碳温度过高会使晶粒粗大，工件畸变增大，设备寿命降低等负面影响。渗层厚度为0.8~1.2mm，可以选取t=920℃。 渗碳介质 渗碳介质：煤油。 保温时间 保温时间：5小时 渗碳工艺 装炉后排气，滴油量35~65滴/分钟，保温时间160~180滴/分钟，渗层达到要求后降温到850±10℃预冷30分钟，为淬火做准备 20CrMnTi传动轴渗碳后淬火处理工艺 淬火的目的 淬火的目的是为了使过冷奥氏体进行马氏体（或贝氏体）转变，得到马氏体（或贝氏体）组织，然后配合以不同温度的回火，以提高工件的硬度、强韧性、弹性、耐蚀性和耐磨性等，获得所需的力学性能。 淬火设备 采用高频感应加热淬火设备 实践表明：感应加热淬火时存在一最佳的温度范围，在该范围内加热工件所得到的强度与硬度性能可以比普通淬火要高2~3HRC。淬硬层深度调节方便，重复性好，适合大批量生产。 淬火温度 淬火温度：840±10℃ 依据：20CrMnTi为低碳钢，加热温度t=Ac3+30~50℃。 保温时间 采用高频感应淬火，查表可知时间为2~3s。 冷却方式 淬火冷却方式为喷水冷却。 淬火后的硬度 20CrMnTi轴经过渗碳处理表面W(C)0.8%时得到高碳马氏体+碳化物+残余奥氏体，具有高的硬度，硬度高达62~68HRC，心部得到马氏体+残余奥氏体，硬度在35~45HRC，经过回火处理后可以满足零件的性能要求。 20CrMnTi齿轮低温回火处理工艺 低碳钢采取回火时可以使马氏体分解，析出碳化物转变成回火马氏体，淬火内应力得到部分消除，淬火时得到的微裂纹也得到大部分的愈合，因此低温回火可以在很少降低硬度的情况下使钢的韧性得到