CA8480轧辊车床主轴和淬火量块热处理工艺设计 课程设计.docVIP

《热处理工艺设计》 课程设计报告 报 告 题 目： CA8480轧辊车床主轴 和淬火量块 热处理工艺的设计 作者所在系部： 材料工程系 作者所在专业： 金属材料工程 作者所在班级： 作 者 学 号： 作 者 姓 名 ： 指导教师姓名： 完 成 时 间 ： 2011-6-21 课程设计任务书 课题名称 CA8480轧辊车床主轴和淬火量块热处理工艺的设计 完成时间 6.21 指导教师 职称 教授 学生姓名 班 级 总体设计要求 一、设计要求 1.要求学生在教师指导下独立完成 2.要求学生弄清。 要求学生 4.要求学生5.要求学生 目 录 一、 CA8480轧辊车床主轴热处理工艺的设计 5 1. 工作环境 5 2. 性能要求 5 3. 选材 5 4. 工艺方法选择和工艺路线的确定 5 5. 工艺参数 5 6. 工序说明 6 7. 常见热处理缺陷 7 二、 淬火量块热处理工艺的设计 8 1. 工作环境 8 2. 性能要求 8 3. 选材 8 4. 工艺方法选择和工艺路线的确定 9 5. 工艺参数 9 6. 工序说明 10 7. 常见热处理缺陷 11 参考文献 11 总 结 12 CA8480轧辊车床主轴热处理工艺的设计 工作环境 与滑动轴承配合 中轻载荷 精度不高 低冲击、低疲劳 性能要求 主轴是机床的重要零件之一，切削加工时，高速旋转的主轴承受弯曲、扭转和冲击等多种载荷，要求它具有足够的刚度、强度、耐疲劳、耐磨损以及精度稳定等性能。 选材 主轴依用材和热处理方式可分为四种类型，即局部淬火主轴，渗碳主轴，渗氮主轴和调质（正火）主轴。根据主轴的工作条件，选择材料为45钢。 工艺方法选择和工艺路线的确定 方案一：毛胚—锻造—正火—粗加工—中频感应加热淬火—中温回火—精加工 方案二：毛胚—锻造—粗加工—调质—中频感应加热淬火—精加工 45钢正火后性能和调质接近，满足使用要求，但是正火更经济，所以选着方案一。 工艺参数 正火：锻后840~860°C×2~4h,空冷 感应淬火：粗车后使用208 中频发电机和φ1000mm×5000mm 卧式淬火机。淬后表面硬度48 ~52HRC 回火：井式炉340°C×4h，空冷 热处理工艺曲线如图1.5.1。 图1.5.1 CA8480轧辊车床主轴热处理工艺曲线 工序说明 正火：目的在于获得一定的硬度，细化晶粒，并获得比较均匀的组织和性能。正火后其硬度接近于最佳切削加工的硬度。正火后获得珠光体组织。珠光体的片间距及团直径较小，而且可以抑制先共析网状渗碳体的析出。 感应淬火：轴颈处进行感应淬火，以获得表面层硬而耐磨，心部又有足够塑性、韧性的工件。表面为M，往里为M+F,再往里为M+F+P，中心为P+F。 回火：减少或消除淬火应力，提高韧性和塑性，获得硬度、强度、塑性和韧性的适当配合，以满足不同工件的性能要求。回火后得到回火屈氏体组织，有较高的弹性极限，又有较高的塑性和韧性。 常见热处理缺陷 变形开裂 壁厚不均匀和有尖角的工件，淬火时易变形开裂，45钢的易裂尺寸范围为5~11mm。同时，钢的化学成分也影响开裂。生产实践证明，当45钢工件处于易裂尺寸范围，且C、Cr、Mn等含量在规定含量的上限时，就更容易开裂。 过烧 由于加热温度过高，出现晶界氧化，甚至晶界局部熔化，造成工件报废。 粗大魏氏组织 退火或正火钢中出现粗大魏氏组织的主要原因是由于加热温度过高所造成的。为了消除魏氏组织，可以采用稍高于Ac3的加热温度，即使先共析相完全溶解，又不使奥氏体晶粒粗大，而根据钢的化学成分采用较快或较慢的冷却速度冷却。 淬火裂缝 纵向裂缝：沿着工件轴向方向由表面裂向心部的深度较大的裂缝。 横向裂缝：常发生于大型轴类零件上。 表面裂缝：这是分布在工件表面的深度较小的裂缝。 淬火量块热处理工艺的设计 工作环境 量具工作时受外加应力小，工作环境一般都较好。 性能要求 硬度64~66HRC，60×30×9mm 量具工作面都要求高度光洁，因此量具用钢对于钢材的原始组织往往有一定要求。 选材 选择量具用钢应着重考虑对量具耐磨性、尺寸稳定性、切削加工性和抗蚀性等方面的影响。 耐磨性 量具工作面必需有高度耐磨性才能在长期使用中保待精度，为此淬火硬度高、耐磨性好的过共析钢常在入选之列。 尺寸稳定性 量具在使用和存放过程中应能保待最小的尺寸变化，因此最具中应尽量减少残留奥民