工艺第6章 热处理工艺设计【PPT】.pptx

6.1热处理工艺与机械零件设计的关系□1.根据零件服役条件合理选择材料及提出技术要求口(1)根据零件服役条件合理选择材料□淬透性□淬硬层深度□调质件对淬硬层深度要求：□(1)整个截面均匀承载零件，要求心部至少有50%M□(2)轴类零件，3/4,半径或1/2半径□(3)尺寸较大的碳素钢和低合金钢调质件，正火+高温回火(2)合理确定热处理技术条件□①根据零服役条件，恰当提出技术要求□②热处理要求只能定在所选钢号淬透性和淬硬性范围内□③热处理要求应该允许有一定的热处理变形□④经济效果2零件结构设计与热处理工艺性的关系口(1)零件热处理加热和冷却时要便于装卡，吊挂。□(2)有利于热处理时均匀加热和冷却□(3)避免尖角、棱角□(4)采用封闭对称结构□(5)对形状复杂或截面尺寸变化较大的零件，尽可能采用组合结构或镶拼结构(3)避免尖角、棱角高频滓火表面高频淬大表面高频淬火表面2×45*高频淬火表面二平面交角处应有较大的圆角或倒角，并有距交角5-8mm不能淬硬8为避免锐边尖角在热处理时熔化或过热，在槽或孔的边上应有2-3mm的倒角(与轴线平行的键槽可不倒角)截面过渡处应有较大的圆弧半径结构允许时可设计成过渡圆锥增大曲轴轴颈的圆角，且必须规定淬硬要包括圆角部分，否则曲轴的疲劳强度显著降低845*2×45*(4)采用封闭对称结构一端有凸缘的薄壁套类零件渗氮后会变形成喇叭口，在另一端增加凸缘后变形大为减小几何形状在允许条件下，力求对称。图例为T611A机床渗氮摩擦片和坐标镗床精密刻线尺(5)对形状复杂或截面尺寸变化较大的零件，尽可能采用组合结构或镶拼结构W18C:4VW18Cr4V45此件两部分工作条件不同，设计成组合结构，既提高工艺性，又节约高合金钢材料150P1080某钻台，T10钢，有10mm导向孔，孔要求耐磨，硬度为60HRC。钻台整体淬火，导向孔处易开裂，热处理工艺性差。改为组合结构，将一小套淬硬后镶在钻台上，解决了问题不可组合式组合式可不可可零件截面相差悬殊，不易加工，热处理也难运到要求，可改成拼接结构6.2热处理工艺与其他冷、热加工工艺的关系日1,锻造工艺对热处理质量的影响口(1)锻造加热对热处理质量的影响□过热缺陷→晶粒粗大，冲击韧性降低□消除：高温正火、多次正火□(2)锻造比不足或锻打方法不当对热处理质量的影响□共晶碳化物分布不均匀□消除：锻打□带状组织□消除：高温正火或扩散退火□(3)锻造变形不均匀性对热处理的影响□组织和应力分布不均匀口消除：退火或正火2.切削加工与热处理的关系口理想硬度：HB180-220口切削应力口去应力退火□3.工艺路线 、热处理工序的位置(一)预备热处理退火和正火→退火或正火机械加工主要是提高零件的综合力学性能，毛坯调质处理下料锻造或为以后表面淬火和为易变形的精密零件淬火作组织准备调质有二性；或为最终热处理做组织准备返回回主页下一页上一页 、热处理工序的位置(二)最终热处理的工序位置淬火、回火整体淬火、回火感应加热表面淬火渗碳渗氮下一页上一页 、热处理工序的位置整体淬火、回火下料锻造正火或退火→淬火、低温回火(中温回火)下料锻造正火或退火调质半精加工上一页下一页四主页机械粗加工、半精加磨削机械粗加工麻肖山1月返回 、热处理工序的位置感应加热表面淬火下料锻造正火或退火机械粗加工调质机械半精加工感应加热表面淬火、低温回火磨削下一页返回回主页上一页 、热处理工序的位置渗碳的工序位置下料锻造正火机械粗加工、半精加工 局部镀铜渗碳淬火、低温回火磨削去除不渗碳部分回主页返回下一页上一页 、热处理工序的位置渗氮的工序位置下料锻造退火机械粗加工调质机械精加工去应力退火粗磨渗氮精磨或研磨不需渗氮部位镀锡保护，渗氮后磨去。上一页下一页典型零件热处理口齿轮热处理实例：齿轮类零件的选材齿轮材料一般选用低、中碳钢或其合金钢，经表面强化处理后，表面强度和硬度高，心部韧性好，工艺性能好，经济上也较合理。□1.机床齿轮口；机床变速箱齿轮担负传递动力，改变运动速度和方向的任务。工作条件较好，转速中等，载荷不大，工作平稳无强裂冲击。因此，一般可选中碳钢(45钢)制造，为了提高淬透性，也可选用中碳合金钢(40Cr钢)。口工艺路线为：下料--锻造--正火--粗加工--调质--精加工--轮齿高频淬火及回火--精磨。口冲击载荷小的低速齿轮也可采用HT250、HT350、QT500-5、QT600-2等铸铁制造。机床齿轮除选用金属齿轮外，有的还可改用塑料齿轮，如用聚甲醛(或单体浇铸尼龙)