热处理零件设计.ppt

热处理零件设计,谭旭明2010-12-30,案例,案例一：185-18-00029齿圈试制：采用不同材料，不同热处理工艺方法,方法1，S48C沿齿沟扫描淬火效率低，齿沟底易裂纹,方法2，20CrMo渗碳淬火操作复杂，变形大，成本高,方法3，S48C内齿整体感应淬火效率高，操作简单,方法3变形测量：内齿顶和M值变形在0.4-0.5mm.满足要求，结果较好,案例,案例二：16Y-16-00015横轴花键部小端面感应淬火裂纹,16Y-16-00015横轴感应淬火裂纹 改进：距端部留58mm不淬硬区,裂纹,裂纹,裂纹,裂纹,案例,案例三：185-82-05014 托架调质淬火时，厚薄相差悬殊处易裂纹,内容,一、热处理零件的材料选择二、热处理方法分类及应用三、热处理零件结构设计工艺性,热处理零件的材料选择,热处理零件的材料选择,选择用钢的目的 选择用钢的目的是为了用最低的成本获得满足使用要求的零件。选择用钢的一般原则 1）满足零件服役条件；2）具有较好的加工工艺性能；3）有较好的经济性，即总成本（材料费、加工费、管 理费等）最低，而寿命最长（能达到寿命要求）。,热处理零件选材步骤,1）分析零件服役条件，提出关键性能要求；2）同类产品的用材情况比较，进行调查研究；3）确定零件应具有的力学性能指标；4）初步选出所用材料的牌号，确定热处理方法，进行强化；5）对关键性零件投产前应先在实验室试验，是否达到各 项指标；必要时，还进行破坏性试验，检验材料性能。,齿轮零件的材料选择,轴类零件的材料选择,轴类零件的材料选择,轴类零件的材料选择,铸钢类零件的材料选择,热处理方法分类及应用,零件热处理,零件热处理是将零件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺。热处理一般不改变零件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变零件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能和工艺性能。为使零件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。,热处理方法的分类,整体热处理：退火、正火、淬火和回火等 表面热处理：火焰淬火、感应加热热处理、激光热处理等化学热处理：渗碳、渗氮、渗金属 等,热处理分类及应用,热处理分类及应用,整体热处理使用设备,感应热处理使用设备,渗碳热处理使用设备,在零件图样上应标明的热处理要求,根据零件的性能要求，在图纸上标明材料的牌号和相应的热处理条件，作为热处理操作及检验的依据。一般来讲，在图纸上应标明相应的调质、淬火、感应淬火等热处理方法和硬度值范围；渗碳零件还应标明渗碳层深度、渗碳淬火回火的硬度和渗碳部位等；表面淬火应标明淬硬部位。,在零件图样上应标明的热处理要求,热处理零件结构设计工艺性,热处理零件结构设计工艺性,热处理零件的结构设计工艺性，是指在设计需要进行热处理零件时，既要考虑保证零件的使用性能要求，又要考虑热处理工艺对零件结构的要求，达到预期目的的难易程度，消耗成本的多少和生产周期长短等性能。正确的设计热处理零件的结构，对于提高热处理工艺的生产效率、保证热处理质量和降低生产成本具有重大的意义。,影响热处理零件结构设计工艺性的因素,1)零件材料的热处理性能 淬硬性 淬透性 变形开裂倾向性 2）零件的几何形状和刚度,热处理零件结构设计的注意事项,如果零件结构工艺性不合理，则可能造成淬火变形、开裂等热处理缺陷，从而使零件 报废，造成不必要的损失。一般应注意以下几点：1）防止热处理零件开裂 2）防止热处理零件变形3）防止热处理零件硬度不均,防止热处理零件开裂,避免尖角、棱角,防止热处理零件开裂,避免断面突变 避免孔距离边缘太近,防止热处理零件开裂,避免结构尺寸厚薄相差悬殊 形状复杂的零件，避免选用水淬的钢,防止热处理零件变形,采用封闭对称结构 细长轴类、长坂类零件应避免水淬,防止热处理零件变形,选择适当的材料和热处理方法 增加零件刚性,防止热处理零件硬度不均,避免盲孔和死角 两个感应淬火部位不应相距太近,防止热处理零件硬度不均,选择适当的材料和热处理方法 齿条避免采用感应淬火,谢谢大家,