《钢的热处理实例》PPT课件.ppt
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1、典型零件的热处理,调整硬度,便于切削加工 改善组织(均匀组织、均匀成分、消除网状碳化物等)细化晶粒,为最终热处理做组织准备,预备热处理:退火(炉冷);正火(空冷)得到珠光体类组织,常用的退火和正火工艺,最终热处理:淬火 回火,得到M组织,提高强度硬度,低温回火,得到M,消除应力,保留高硬度,中温回火,得到T,高弹性极限,高温回火,得到S,良好综合力学性能,常用的退火和正火工艺,退火、正火、淬火的区别与联系:加热保温,目的均为A化,具体温度看成分和是否完全A化 亚共析钢均为完全A化,Ac3+3050 过共析钢,正火为完全A化,Accm+3050 退火淬火为不完全A化,Ac1+3050,常用的退火
2、和正火工艺,退火、正火、淬火的区别与联系:冷却阶段,退火炉冷,得到珠光体 正火空冷,得到细珠光体(S)淬火快冷(水、油),得到M类组织,表面和心部要求不同(表硬里韧)零件的热处理,中碳钢:调质表面淬火低温回火(表面5055HRC,心部265280HBS)低碳钢:渗碳淬火低温回火(表面5662HRC,心部156179HBS)38CrMoAl:调质氮化(表面700HV,心部2633HRC,高精度),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,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
3、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(韧性低 或强度低或超载),一.齿轮热处理,一.齿轮热处理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,1)渗碳齿轮材料:20CrMnTi、20Cr、30CrMnTiA等服役场合:高速重载(汽车齿轮),下料,工艺:,锻造,正火,切削加工,渗碳,淬火,低温回火,5.齿轮热处理工艺,精加工,掌握各热处理
4、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+3050,空冷,组织细珠光体+(少量铁素体)(2)渗碳 提高表面含碳量 920930保温39h(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 理想组织:表面:隐针M+Ar(少量)+碳化物 心部:低碳M+F(少量)(4)回火 消除淬火应力,低温200,MM回,20 CrMnTi 钢制造齿轮的 热处理工艺曲线,加工工艺路线:,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3555,40Cr,35CrMn,35CrMo,42SiMn等材料齿轮。,正火,调质,表面淬火,低温回火,(1)
5、正火(或完全退火)细化晶粒,调整硬度 加热至Ac3+3050,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+3050后淬火+500600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+3050,心部没有加热。淬火后表面获得马氏体,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,MM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,
6、交变应力高转速,一定冲击。,接触疲劳破坏,二、滚动轴承热处理,2、失效形式,塑性变形,磨损,3、性能要求:(内外圈和滚动体),高的硬度和耐磨性;高的接触疲劳强度;较好的韧性和耐蚀性;尺寸稳定性,二、滚动轴承热处理,4、轴承用钢:,二、滚动轴承热处理,G Cr15,高碳,Wc=0.951.15%,GCr15轴承钢制造轴承的工艺路线,锻造 机加工,球化退火,淬火,+冷处理(60 80;1h),低温回火,正火,磨削加工,稳定化处理(120 150;5 10h),5、热处理工艺预备热处理: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,为淬火组织准备淬火:获得马氏体组织 810860(温度
7、偏高),让Cr尽量溶入A,又不致于导致晶粒粗大,A含碳过高;油冷冷处理:获得马氏体组织,减少Ar低温回火:消除残余应力,保持高硬度.,二、滚动轴承热处理,弹簧丝,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)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),以消除变形过程中或淬火中形
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