20CrMnMo齒輪熱處理

1、目錄1緒 論 11.1 熱處理工藝課程設(shè)計(jì)的目的 . 11.2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) . 11.3 熱處理工藝設(shè)計(jì)的方法 . 12 熱處理工藝課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟 . 12.1 課題工件簡(jiǎn)圖 . 12.2 技術(shù)要求： . 22.3 特點(diǎn) . 22.4 適用范圍 . 22.5 齒輪的性能要求及為何選用 20CrMnMo 22.6 化學(xué)成分作用 . 32.7 20CrMnMo 鋼的淬透性曲線 42.8 淬透性 . 52.9 滲碳熱處理工藝規(guī)范. 52.10 鋼的等溫轉(zhuǎn)變和連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變. 53 熱處理工藝方案以及參數(shù)論述 . 63.1 熱處理工藝流程 . 63.2 熱處理工藝方案論證 . 63.2.1 20

2、CrMnMo 處理溫度以及冷卻方式 63.2.2 熱處理方案制定. 63.3 熱處理方案 . 63.3.1 正火 . 73.3.2 正火工藝曲線 . 73.3.3 正火冷卻 . 83.4 20CrMnMo 的滲碳工藝 83.4.1 滲碳的目的 . 83.4.2 滲碳過(guò)程 . 83.5 20CrMnMo 的淬火工藝 93.5.1 滲碳后一次重新加熱淬火的目的 93.5.2 淬火事項(xiàng) . 93.6 低溫回火工藝 . 103.6.1 回火的目的 . 103.6.2 回火溫度 . 113.6.3 加熱介質(zhì) . 113.6.4 保溫時(shí)間 . 113.6.5 回火工藝曲線 . 113.6.6 冷卻方式 .

3、 124 總的熱處理工藝曲線 . 124.1 熱處理總工藝曲線 . 124.2 選擇加熱設(shè)備 . 124.2.1 裝置選擇：井式電阻爐 . 124.2.2 井式爐示意圖 134.3.1 井式氣體滲碳爐型號(hào)規(guī)格及技術(shù)數(shù)據(jù) 135 工裝圖 145.1 工裝圖及裝件 . 146 工序質(zhì)量檢驗(yàn) . 157 熱處理工藝過(guò)程中常見(jiàn)缺陷分析 . 157.1 常見(jiàn)的淬火及防護(hù)措施 . 157.2 常見(jiàn)的滲碳缺陷及防護(hù)措施. 168 心得體會(huì) . 179 參考文獻(xiàn) . 1720CrM nMo齒輪熱處理工藝設(shè)計(jì)1 緒 論1.1 熱處理工藝課程設(shè)計(jì)的目的熱處理工藝課程設(shè)計(jì)是高等工業(yè)學(xué)校金屬材料工程專業(yè)一次專業(yè)課設(shè)計(jì)

4、練習(xí)，是熱處理原理與工藝課程的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是：（1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的熱處理課程的知識(shí)去解決工程問(wèn)題的能力， 并使其所學(xué)知識(shí)得到鞏固和發(fā)展。（2）學(xué)習(xí)熱處理工藝設(shè)計(jì)的一般方法、熱處理設(shè)備選用和裝夾具設(shè)計(jì)等。（3）進(jìn)行熱處理設(shè)計(jì)的基本技能訓(xùn)練，如計(jì)算、工藝圖繪制和學(xué)習(xí)使用設(shè) 計(jì)資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。因此，本課程設(shè)計(jì)要求我們綜合運(yùn)用所學(xué)來(lái)的知識(shí) 解決生產(chǎn)實(shí)踐中的熱處 理文藝，包括工藝設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)問(wèn)題， 如設(shè)備的選用，為何選用該設(shè)備溫度調(diào)節(jié)， 要求我們?cè)O(shè)計(jì)工藝流程，并且需要我們翻閱大量文獻(xiàn)。靈活運(yùn)用書(shū)籍中的資料， 精簡(jiǎn)知識(shí)，精要描繪并且完整體現(xiàn)出來(lái)，不能一蹴而就。1.2 課程設(shè)計(jì)的

5、任務(wù)進(jìn)行零件的加工路線中有關(guān)熱處理工序和熱處理輔助工序的設(shè)計(jì)。 根據(jù)零件的技術(shù)要求，選定能實(shí)現(xiàn)技術(shù)要求的熱處理方法， 制定工藝參數(shù)， 畫(huà)出熱處理工 藝曲線圖，選擇熱處理設(shè)備，設(shè)計(jì)或選定裝夾具，作出熱處理工藝卡。最后，寫 出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，說(shuō)明書(shū)中要求對(duì)各熱處理工序的工藝參數(shù)的選擇依據(jù)和各熱處理 后的顯微組織作出說(shuō)明。1.3 熱處理工藝設(shè)計(jì)的方法熱處理工藝的最佳方案是在能夠保證達(dá)到根據(jù)零件使用性能和由產(chǎn)品設(shè)計(jì)者提出的熱處理技術(shù)要求的基礎(chǔ)上， 設(shè)計(jì)的一種高質(zhì)量、 低成本、低能耗、清潔、 高效、精確的熱處理工藝方法， 通過(guò)綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析， 確定最佳熱處理工藝方 案。最后，編寫主要熱處理工序的操作守則。

6、2 熱處理工藝課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟2.1 課題工件簡(jiǎn)圖參數(shù)模數(shù):1=3齒數(shù)g Z-36課題工件簡(jiǎn)圖如圖2.12&015Iwi圖2.1 工件示意圖（單位：mr）i材料：20CrMnMo2.2 技術(shù)要求：1. 由于齒面硬度很高，具有很強(qiáng)的抗點(diǎn)蝕和耐磨損性能；心部具有很好的韌性，表面經(jīng)硬化后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，大大提高了齒根強(qiáng)度；一半齒面硬度范圍5663HRC2. 簡(jiǎn)要流程：下料-鍛造-正火-粗加工-滲碳-淬火-低溫回火-精磨-成品。2.3 特點(diǎn)1. 加工性能好。2. 熱處理畸變較大，熱處理后應(yīng)磨齒，可以獲得高的精度。2.4 適用范圍廣泛用于要求承載能力高，抗沖擊性能好，精度高，體積小的中型一下齒輪， 多

7、出應(yīng)用于汽車變速器，分動(dòng)箱，起動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)橋的各類齒輪以及拖拉機(jī)的動(dòng)力 傳送裝置的各類齒輪，20CrMnMO勺性能要比20CrMnTi的性能相對(duì)較硬。2.5 齒輪的性能要求及為何選用 20CrM nMo為保證齒輪的正常工作，齒輪應(yīng)具備以下主要性能：1. 高的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)。 除材料本身性能外，還可以依靠齒輪的 表面強(qiáng)化處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。2. 齒面具有高的硬度和耐磨性，以防止黏著磨損和應(yīng)力磨損。耐磨性的提高, 主要依靠提高表面硬度和降低摩擦因數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。3. 齒輪心部具有足夠的強(qiáng)度和韌性，以提高承載能力。常用的滲碳鋼有20CrMnMo 20CrMnTi。本次設(shè)計(jì)我用的是20CrMnMo20CrM

8、nM（淬火溫度850C，只需要一次，冷卻方式與 20CrMnTi 樣，都采用油 冷，一般可制造小雨300mm勺高速，中載，受沖擊和磨損的重要零件，適用于拖 拉機(jī)變速箱齒輪，離合器軸和車輛上的主動(dòng)軸，但某些方面優(yōu)于20CrM nTi。表 2.1 20CrMnMo的化學(xué)成分1CSiMnCrMoP,SNiC0.17 -0.17 -0.90 1.100.20 0.30 0.300.230.371.201.400.300.0.352.6化學(xué)成分作用鉻（Cr的影響）鉻為碳化物形成元素。它能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但同時(shí)降低塑性 和韌性；阻止晶粒長(zhǎng)大，增加鋼的淬透性，降低鋼的臨界冷卻速度。因而，使鋼 在

9、熱處理時(shí)，退火、正火、淬火的加熱溫度有所提高。并使它在油中便能淬硬。 但它降低了鋼的馬氏體點(diǎn)，因而增加了鋼殘余奧氏體量。使鋼的奧氏體不穩(wěn)定區(qū) 域變?yōu)?00-500C和400-250 C。提高了鋼的硬度和強(qiáng)度，增加了鋼在高溫回火 時(shí)強(qiáng)度降低的抗力。鉬（Mo的影響）提高鋼的淬透性，熱強(qiáng)性，有二次硬化的作用，能降低回火脆性。錳（Mn降低鋼的Ao和AC3而使鋼在熱處理時(shí)的溫度有所降低。增加奧氏體的穩(wěn)定 性，降低鋼的臨界冷卻速度，但它使參與奧氏體量增加?？梢詼p少鋼在淬火時(shí)的 變形和增加鋼的強(qiáng)度和硬度。使鋼的回火脆性與晶粒長(zhǎng)大的作用增大。表22 20CrMnMo的熱處理基本參數(shù)2臨界溫度AeAc3Ar1A

10、r3Ms溫度/ C710830620740-20CrM nM屬于亞共析鋼，緩慢冷卻到室溫后的組織為鐵素體 +珠光體，從鋼 的分類來(lái)看，20CrM nMo鋼屬于高級(jí)滲碳結(jié)構(gòu)鋼，以加工和加熱并且性能良好， 強(qiáng)度，塑性和韌性都比較高，過(guò)熱傾向小，無(wú)回火脆性，即可做滲碳鋼使用，也 可作為調(diào)質(zhì)鋼使用，滲碳淬火后具有較高的抗彎強(qiáng)度和耐磨性，但是磨削時(shí)容易產(chǎn)生裂紋，淬火以及低溫?fù)]霍具有良好的綜合力學(xué)性能和低溫沖擊任性。20CrM nM（鋼采用低溫回火，表面可獲得 60-65HRC的高硬度。20CrMnM啲含碳量為0.2%屬于低碳鋼，滲碳時(shí)保證了碳元素的正常滲入。鋼中合金元素為 Cr小于1.4%, Mn小于1

11、.2%,Mo小于0.3%。加工時(shí)要對(duì)20CrMnMo 進(jìn)行表面滲碳處理，滲碳淬火后表面得到高談馬氏體，具有較高的耐磨性。2.7 20CrMnMo鋼的淬透性曲線如圖2.2 20CrMnMo鋼淬透性曲線圖2.2鋼淬透性曲線32.8 淬透性淬透性：淬透性隨著淬火溫度提高而增加，因?yàn)闇囟壬?，奧氏體晶粒尺寸 增大，淬透性提高。但是如果溫度過(guò)高，奧氏體晶粒過(guò)于粗大淬火后會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂 或者變形。2.9 滲碳熱處理工藝規(guī)范表2.3滲碳熱處理工藝規(guī)范3滲碳/ c淬火溫度/c淬火冷卻/c回火溫度/c回火冷卻920940爐內(nèi)降溫至830850油冷180 200空冷2.10 鋼的等溫轉(zhuǎn)變和連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變?nèi)鐖D2.3鋼的等

12、溫轉(zhuǎn)變圖和連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變Mo. *、桔1的妊共析刑一 W20匚-圖2.3鋼的等溫轉(zhuǎn)變和連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變3代喪鋼種：含心位嚥化抽據(jù)感用戟（Cr.+tH匸.ICeZNM ; 40CiNi, 35trMi 4OCrHn, +OGrV 4IM血?jiǎng)澇?4OCrNIMw3熱處理工藝方案以及參數(shù)論述3.1 熱處理工藝流程簡(jiǎn)要流程：下料-鍛造-正火-粗加工-滲碳-淬火-低溫回火-精磨-成品3.2 熱處理工藝方案論證3.2.1 20CrMnMo處理溫度以及冷卻方式表3.1 20CrMnMo處理溫度以及冷卻方式 正火870 10C35min空冷滲碳925 10C2.5h空冷低溫回火160 10C0.5h空冷3.2.2熱

13、處理方案制定20CrMnMo鋼經(jīng)熱加工后,必須經(jīng)過(guò)預(yù)備熱處理來(lái)降低硬度,消除熱加工時(shí)造 成的組織缺陷,細(xì)化晶粒,改善組織,為最終熱處理做好準(zhǔn)備,對(duì)于20CrMnMO鋼而 言,正火可以細(xì)化晶粒，是組織均勻化，消除切削加工后的組織櫻花現(xiàn)象和去除內(nèi) 應(yīng)力接著進(jìn)行滲碳淬火，得到高強(qiáng)度，高硬度,高抗彎強(qiáng)度和耐磨性，滿足加工齒 輪的使用要求。經(jīng)過(guò)滲碳后,僅使表面層的含碳量提高 0.7%1.05%,仍達(dá)不到表層高硬度 和耐磨的要求.因此,滲碳后還需要淬火和低溫回火，使工件表層具有高的硬變和 耐磨性.滲碳的目的是提高工件表面碳濃度，以便淬火后達(dá)到提高表面硬度和耐 磨性的目的.滲碳后淬火加低溫回火是達(dá)到表層高硬

14、度的熱處理方式，淬火后低溫回火,表層得到回火馬氏體組織,耐磨性達(dá)到較高水平，淬火的目的是提高硬度 淬火使得到盡量多的馬氏體組織,得到高硬度，回火是為了馬氏體二次分解形成 索氏體,以便得到良好的機(jī)械性能。3.3 熱處理方案331正火1. 正火的目的 正火可以細(xì)化晶粒，使組織均勻化。 消除切削加工后的組織硬化現(xiàn)象和去除內(nèi)應(yīng)力。 消除共析鋼中的網(wǎng)狀硬化物，為熱處理做好組織準(zhǔn)備。2. 加熱溫度加熱溫度：870 10C 因?yàn)?0CrMnM(是亞共析鋼，鋼中含有碳化物形成元 素。為使合金中難溶的特殊碳化物溶入奧氏體中，使奧氏體合金化程度增高，正火的加熱溫度為 Aq以上3050C, 20CrMnM啲含碳量為

15、0.20%, Aq為830C, 所以將鋼件的加熱溫度確定為 870 Eo3. 加熱方式采用到溫加熱的方法，是指當(dāng)爐溫加熱到指定的溫度時(shí)，再將工件裝進(jìn)熱處 理爐進(jìn)行加熱，原因是加熱速度過(guò)快，節(jié)約時(shí)間。保溫時(shí)間=保溫時(shí)間系數(shù)X有效尺寸，保溫時(shí)間用T表示。合金鋼保溫時(shí)間系數(shù)a (mm/mir)保溫時(shí)間=保溫時(shí)間系數(shù)X裝爐修正系數(shù)X工件厚度。工件加熱保溫時(shí)間與加熱介質(zhì)，材料成分，爐溫，工件的形狀和大小，裝爐量和裝爐 量等因素有關(guān)。一般用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算保溫時(shí)間：保溫時(shí)間=保溫時(shí)間系數(shù)X裝爐系數(shù)X工件的有效厚度。合金結(jié)構(gòu)鋼選擇750900C井式電阻爐加熱的保溫時(shí) 間系數(shù)a選為1.5，裝爐系數(shù)K 一般選擇1

16、.4。工件的有效厚度為 D=(10*3) / 2=15mm所以 t = a X KX D=1.5X 1.4 X 15=31.5min 取 35min。3.3.2 正火工藝曲線如圖3.1正火工藝曲線圖3.1正火工藝曲線333 正火冷卻冷卻方式采用出爐空冷冷卻介質(zhì)是空氣正火組織產(chǎn)生細(xì)珠光體。3.4 20CrMnMo的滲碳工藝3.4.1 滲碳的目的滲碳的具體方法是將工件置入具有活性滲碳介質(zhì)中，加熱到900-950 C的單相奧氏體區(qū)，保溫足夠時(shí)間后，使?jié)B碳介質(zhì)中分解出的活性碳原子滲入鋼件表 層，從而獲得表層高碳，心部仍保持原有成分。相似的還有低溫滲氮處理。這是金屬材料常見(jiàn)的一種熱處理工藝，它可以使?jié)B過(guò)

17、碳的工件表面獲得很高的硬 度，提高其耐磨程度。滲碳可以在多方面提高鋼件的機(jī)械性能，可以提高鋼件的硬度和耐磨性，降低沖擊任性和斷裂韌性(沖擊韌性和斷裂任性隨著表面碳含量的越高，碳層越深， 降低的越多),同事可以提高疲勞強(qiáng)度采用爐內(nèi)滴注式氣體滲碳，高溫下甲醇的 裂解產(chǎn)物H2O,CO2等將CH4和C氧化?？墒?fàn)t氣成分和碳勢(shì)保持在一定范圍內(nèi)滲碳溫度：目前在生產(chǎn)上廣泛使用的溫度920-940 C .通常滲碳的溫度選擇要根據(jù)滲層的深度確定。根據(jù)本次材料以及用途決定滲層深度為0.9-1.2，滲碳溫度為925 10C。3.4.2 滲碳過(guò)程1. 保溫時(shí)間；采用的滲碳介質(zhì)是煤油，并且滲碳保溫時(shí)間是2.5小時(shí)。公式

18、為：二KtS (mm):滲碳層深度；K:與滲碳溫度有關(guān)的系數(shù)925C時(shí)K=0.633; t(min):滲 碳保溫時(shí)間。經(jīng)計(jì)算選滲碳時(shí)間 t= (0.9/0.63 )X( 0.9/0.63 ) =2.01h2.5h。2. 冷卻方法空冷。3. 滲碳后的組織表面為碳化物+珠光體，心部為珠光體；4.20CrM nMo鋼滲碳工藝曲線如圖3.2 20CrMnMo鋼滲工藝曲線5.滲碳后的組織性能分析降低滲碳溫度，具有節(jié)能降耗、減小工件變形、減小材料晶粒粗化傾向、細(xì) 化組織等優(yōu)點(diǎn)滲碳層硬度梯度趨于平緩。3.5 20CrMnMo的淬火工藝3.5.1 滲碳后一次重新加熱淬火的目的提高硬度和耐磨性，如刃具，量具，模

19、具等；提高強(qiáng)韌性，提高耐腐蝕性和耐熱性。3.5.2淬火事項(xiàng)1. 淬火溫度840 10C，依據(jù)亞共析鋼加熱溫度選用 AC+ （30-50 C）,這樣既能保證充分奧 氏體化，又保持奧氏體晶粒細(xì)小。2. 保溫時(shí)間淬火加熱時(shí)間包括升溫和保溫時(shí)間兩個(gè)時(shí)間段，升溫時(shí)間包括想變重結(jié)晶時(shí)間， 保溫時(shí)間實(shí)際上只考慮碳化物溶解和奧氏體成分均勻化所需要的時(shí)間。公式：t= ? X KX Dt:保溫時(shí)間（min），a：鋼在不同介質(zhì)中加熱時(shí)的保溫系數(shù)（min/mrh （這里取1.2），k :零件裝爐調(diào)整系數(shù)（1.3 ），D:零件有效厚度（15mm，因此此次 保溫時(shí)間為t=23.4min，所以時(shí)間為0.5h。3. 淬火后組

20、織表面是高碳馬氏體+碳化物+殘余奧氏體;心部是低碳馬氏體+殘余奧氏體。4. 淬火工藝曲線5. 淬火過(guò)程中組織轉(zhuǎn)變分析正常加熱冷卻：工件加熱到860C后珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，保溫時(shí)組織不變，晶 粒細(xì)化，出爐油冷到室溫可以獲得馬氏體和少量殘余奧氏體，具有很高的耐磨性和硬度。3.6 低溫回火工藝3.6.1 回火的目的回火是將淬火后的零件加熱到 A下的某一溫度，保溫一定時(shí)間后，以適 當(dāng)?shù)男问嚼鋮s到室溫的熱處理工藝。回火的主要目的是使零件有高的硬度和耐磨性，消除了淬火應(yīng)力與脆性，改 善了零件淬火后的韌性及組織穩(wěn)定性。并且，降低或消除淬火引起的殘余應(yīng)力。 由于淬火馬氏體和殘余奧氏體都是不穩(wěn)定組織，在工件中會(huì)

21、發(fā)生分解，從而導(dǎo)致工件的尺寸不精確。某些碳含量較高的鋼制大型零件或復(fù)雜零件甚至淬火后在等 待回火的期間就發(fā)生突然爆裂。所以說(shuō)，淬火零件不經(jīng)回火就投入使用時(shí)危險(xiǎn)地， 也是不允許的。滲碳和碳氮共滲淬火后的零件，一般要進(jìn)行低溫回火處理。低溫回火時(shí)，馬 氏體發(fā)生分解，得到回火馬氏體，淬火內(nèi)應(yīng)力得到部分消除，淬火時(shí)產(chǎn)的微紋也 大部分得到愈合，因此低溫回火也可以在很少降低硬度的同時(shí)使鋼的韌性明顯提 高。362 回火溫度 回火加熱溫度選擇160 土 10C。依據(jù)：在低溫回火時(shí)馬氏體發(fā)生分解，析出碳化物成為馬氏體，淬火內(nèi)應(yīng)力得到 部分消除，淬火時(shí)產(chǎn)生的微紋也大部分也得到愈合， 因此低溫回火也可以在很少 降低硬

22、度的同時(shí)使鋼的韌性明顯提高。通常滲碳和滲氮零件的回火溫度是180C。3.6.3 加熱介質(zhì) 加熱介質(zhì)：空氣。3.6.4 保溫時(shí)間保溫時(shí)間為1.5h確定回火保溫時(shí)間一般的做法是根據(jù)工件的截面厚度而定，一般每25mm厚度保溫1-2h，溫度高可酌情縮短?；鼗鸬谋貢r(shí)間一般為1-3小時(shí)。3.6.5 回火工藝曲線3.6.6 冷卻方式冷卻方式：出爐空冷。4總的熱處理工藝曲線4.1 熱處理總工藝曲線如圖4.1熱處理總工藝曲線工 5 TO l圖4.1熱處理總工藝曲線4.2 選擇加熱設(shè)備4.2.1 裝置選擇：井式電阻爐表4.1 RJ3-75-9井式電阻爐產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)參數(shù)5爐溫850C時(shí)的指標(biāo) 爐膛尺寸（直型號(hào)功

23、率電壓相額定溫度空爐損空爐升最大裝數(shù)徑匯深度）/kwN/C耗功率溫時(shí)間+、曰 載里/mm mm/kw/h/kgRJ2-40403803950600 X 800925350材料是20CrMnMp它的正火溫度在870C左右。考慮到中溫爐在中溫測(cè)量時(shí)比較準(zhǔn)確，因而選用中溫井式爐422 井式爐示意圖如圖4.2井式爐示意圖如圖4.2 井式爐示意圖64.3 井式滲碳爐滲碳爐是新型節(jié)能周期作業(yè)式熱處理電爐，主要供鋼制零件進(jìn)行氣體滲碳。由于選用超輕質(zhì)節(jié)能盧琛材料和先進(jìn)的一體化水冷爐用密封風(fēng)機(jī)，滲碳爐爐溫均勻，升溫快，保溫好，工件滲碳速度加快，滲碳?xì)夥站鶆颍瑵B層均勻，在爐壓提 高時(shí)，無(wú)任何泄漏。提高了生產(chǎn)效率和

24、滲碳質(zhì)量。4.3.1 井式氣體滲碳爐型號(hào)規(guī)格及技術(shù)數(shù)據(jù)表4.2 RQ3-75-9 950 C井式氣體滲碳爐的型號(hào)規(guī)格及技術(shù)數(shù)據(jù)額定功 率KW額定電壓V額定溫度C加熱區(qū)數(shù)電熱原 件接法工作空 間尺寸（直徑X深）空爐升 溫時(shí)間 h空爐損 耗功率KW最大裝+、曰 載量753809501Y450 X三2.5三14三2209004.4 井式氣體滲碳爐如圖4.3井式氣體滲碳爐如圖4.3井式氣體滲碳爐81 滲碳工件2耐熱罐3 加熱元件4 風(fēng)扇5液體滲碳劑 6 廢氣7 沙封。5工裝圖5.1 工裝圖及裝件如圖5.1工裝圖如圖5.1 工裝圖5.2 裝件底面一圓盤中，中間兩個(gè)圓盤通孔若干，整個(gè)工裝筐由底盤，中間支撐

25、軸以 及工件固定桿組成，使用時(shí)將工裝筐置于平地，將每個(gè)齒輪水平套進(jìn)工件固定桿， 每個(gè)工件固定桿之間距離固定，防止工件與工件之間相互接觸， 磨損，導(dǎo)致淬火 不均勻，每個(gè)工件之間擺放位置井然有序，節(jié)省空間，大量提升了空間利用率。 中間軸設(shè)計(jì)為彎鉤，方便勾吊。裝爐量：16*6=96.6工序質(zhì)量檢驗(yàn)檢查主軸的外觀表面，滲層深度，硬度，金相組織是否達(dá)到設(shè)計(jì)的要求1. 外觀：表面無(wú)損傷，燒傷，眼中腐蝕等缺陷；使用測(cè)量工具測(cè)量，用顯微鏡看 表面是否有裂紋。2. 滲層深度的檢測(cè)。打斷試樣，磨光，腐蝕。3. 硬度的檢測(cè)。60-65HRC洛氏硬度計(jì)打硬度4. 金相組織：馬氏體，殘余奧氏體以及少量條狀碳化物采用 重

26、載齒輪滲碳金相 檢驗(yàn)評(píng)定。5. 工件變形檢驗(yàn)：根據(jù)圖樣技術(shù)檢驗(yàn)工件撓曲變形，尺寸及幾何形狀的變化。7熱處理工藝過(guò)程中常見(jiàn)缺陷分析7.1 常見(jiàn)的淬火及防護(hù)措施表7.1淬火缺陷及其產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施9缺陷產(chǎn)生原因預(yù)防措施正確選擇并嚴(yán)格控制加熱溫度，保留時(shí)間和爐亞共析剛加熱不足，有溫的均勻性未溶鐵素體合理選擇淬火介質(zhì)；控制淬火介質(zhì)的溫度不超硬度不足冷卻速度不夠過(guò)最高使用溫度；定期檢查或更換淬火介質(zhì)在淬火介質(zhì)中停留時(shí)間正確控制在淬火介質(zhì)中的停留時(shí)間不夠米取防氧化脫碳措施；米用卜線加熱溫度；在氧化和脫碳導(dǎo)致淬火后600 r左右預(yù)熱，然后再加熱到淬火溫度，縮短高的硬度降低溫加熱時(shí)間7.2 常見(jiàn)的滲碳缺陷

27、及防護(hù)措施表7.2常見(jiàn)滲碳缺陷原因以及防止措施10常見(jiàn)缺陷產(chǎn)生原因防止方法1.爐溫低1.校檢儀表，調(diào)整溫度表面碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低2. 滲劑滴量少3. 爐子漏氣2. 按工藝規(guī)范調(diào)整滴量3. 檢杳爐子密封性4.工件表面不干凈4.清理工件表面，補(bǔ)滲滲層深度不夠1. 保溫時(shí)間不夠2. 表面碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低1. 適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間2. 按正常滲劑滴量補(bǔ)滲1.爐溫不均勻1.合理裝爐，盡量使工件之間滲層不均勻2.零件表面不清潔，有銹點(diǎn)、間隙均勻油污2.裝爐前嚴(yán)格清洗零件表面碳化物出現(xiàn)網(wǎng)狀分布1. 淬火溫度低或保溫時(shí)間不 夠2. 淬火冷卻過(guò)程慢.滲層表面濃度過(guò)高1. 適當(dāng)提高淬火溫度，米用兩 次淬火2. 冷卻操作要迅速，正確3. 降低滲劑活性，嚴(yán)格控制碳 勢(shì)淬火后變形1. 淬火方式錯(cuò)誤2. 淬火冷卻速度過(guò)大3淬火加熱溫度過(guò)高1. 制定正確的淬火方式，嚴(yán)格 按照操作流程進(jìn)行2. 選擇合適的淬火介質(zhì)，3. 選擇正確的淬火加熱溫度1.爐內(nèi)氣氛碳勢(shì)過(guò)低1.在碳勢(shì)較咼的滲碳介質(zhì)中表