考研基本资料金属学与热处理工艺汇总后WORD版.doc

齿轮热处理 轴承热处理 弹簧热处理 工具热处理 轴的热处理 基本思路：工作条件（载荷，环境）失效形式性能要求 材料热处理工艺 一.齿轮热处理 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） 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.齿轮热处理工艺 1）渗碳齿轮材料：20CrMnTi、 20Cr、 30CrMnTiA等服役场合：高速重载（汽车齿轮） 工艺： 下料-锻造-正火-切削加工-渗碳-淬火-低温回火-精加工 掌握各热处理工序的目的，工艺，组织 (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 20 CrMnTi 钢制造齿轮的热处理工艺曲线 5.齿轮热处理工艺 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。 加工工艺路线: 下料-锻造-正火-粗加工-调质-半精加工-精车加工-表面淬火及低温回火-精磨 (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 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 二、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。 2、失效形式 接触疲劳破坏,塑性变形,磨损 3、性能要求: （内外圈和滚动体） 高的接触疲劳强度;高的硬度和耐磨性; 足够的韧性和耐蚀性; 尺寸稳定性 4、轴承用钢: 高碳, Wc = 0.95～1.15% G Cr15:Cr15-含Cr量WCr ≈ 1.5;G-滚动轴承钢 GCr15轴承钢制造轴承的工艺路线 锻造-正火-球化退火-机加工-淬火+ 冷处理 ( – 60 ～ – 80℃;1h)-低温回火-磨削加工-稳定化处理 ( 120 ～ 150℃；5 ～ 10h ) 5、热处理工艺 ①预备热处理: 正火：消除网状碳化物，细化晶粒 球化退火：降低硬度，提高韧性，为淬火组织准备 ②淬火:获得马氏体组织 810～860℃（温度偏高），让Cr尽量溶入A， 又不致于导致晶粒粗大，A含碳过高；油冷 ③冷处理:获得马氏体组织,减少Ar ④低温回火:消除残余应力，保持高硬度. 三、弹簧热处理 1、工作条件 储存能量和减轻震动,主要承受拉力、压力、扭力、交变载荷； 2、失效形式： 疲劳断裂，永久变形 3、性能要求： 高的强度极限、弹性极限、疲劳极限、成型加工性能（塑性成型、热处理性能） 4、常用材料 65、65Mn、60Si2Mn等中碳钢及中碳合金钢 5、热处理工艺 （一）冷成形弹簧（小弹簧）——去应力退火 由强化过的钢丝（铅淬冷拔、冷拔、淬火+回火的钢丝）冷卷成弹簧， 只需进行去应力退火（加热温度250 ～300