鋼連桿熱處理工藝設(shè)計(jì)(共27頁)

1、攀枝花學(xué)院(xuyun)學(xué)生(xu sheng)課程設(shè)計(jì)（論文）題 目： 45鋼連桿熱處理工藝(gngy)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： XXX 學(xué) 號(hào)： XXXXXXX 所在院(系)： 材料工程學(xué)院 專 業(yè)： 20XX級材料成型及控制工程 班 級： 材料成型及控制工程1班 指 導(dǎo) 教 師： X X X 職稱： 講 師 2013年12月28日攀枝花學(xué)院教務(wù)處制攀枝花學(xué)院本科(bnk)學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目 45鋼連桿的熱處理工藝設(shè)計(jì)1、課程設(shè)計(jì)的目的使學(xué)生了解、設(shè)計(jì)45鋼連桿的熱處理工藝，融會(huì)貫通相關(guān)專業(yè)課程理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、分析問題和解決問題的能力。2、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)

2、、技術(shù)要求、工作要求等）內(nèi)容 ：（1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)（包括用途、服役條件及性能要求）（2）繪出熱處理件零件圖（3）給出設(shè)計(jì)方案（4）寫出設(shè)計(jì)說明（5）設(shè)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目（6）設(shè)計(jì)熱處理工藝卡片（7）45鋼連桿的熱處理缺陷及預(yù)防或補(bǔ)救措施要求：（1）通過查找資料充實(shí)、完善各項(xiàng)給定的設(shè)計(jì)內(nèi)容。（2）分析熱處理過程中可能出現(xiàn)的缺陷，針對這些缺陷提出預(yù)防措施或補(bǔ)救措施。（3）提交設(shè)計(jì)說明書（報(bào)告），2千字以上。報(bào)告格式請參照“畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）”格式。3、主要參考文獻(xiàn)1 夏立芳主編. 金屬熱處理工藝學(xué). 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 20052 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理分會(huì)熱處理工程師手冊機(jī)械工業(yè)出版社2

3、003第一版.3 張玉庭主編熱處理技師手冊機(jī)械工業(yè)出版社2006第一版4 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理學(xué)會(huì)熱處理手冊機(jī)械工業(yè)出版社2003第三版.4、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃第十四周：對給定的題目進(jìn)行認(rèn)真分析，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，做好原始記錄。第十五周：撰寫課程設(shè)計(jì)說明書，并進(jìn)行修改、完善，提交設(shè)計(jì)說明書。指導(dǎo)教師（簽字）孫青竹日期2013年11 月 25 日教研室意見：年 月 日學(xué)生（簽字）： 接受任務(wù)時(shí)間： 年 月 日注：任務(wù)書由指導(dǎo)(zhdo)教師填寫。課程設(shè)計(jì)（論文(lnwn)）指導(dǎo)教師成績評定表題目名稱評分項(xiàng)目分值得分評價(jià)內(nèi)涵工作表現(xiàn)20%01學(xué)習(xí)態(tài)度6遵守各項(xiàng)紀(jì)律，工作刻苦努力，具有良好的科學(xué)

4、工作態(tài)度。02科學(xué)實(shí)踐、調(diào)研7通過實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深入生產(chǎn)實(shí)踐等渠道獲取與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。03課題工作量7按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。能力水平35%04綜合運(yùn)用知識(shí)的能力10能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題，能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對課題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論。05應(yīng)用文獻(xiàn)的能力5能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。06設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力，方案的設(shè)計(jì)能力5能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、操作等實(shí)驗(yàn)工作，數(shù)據(jù)正確、可靠；研究思路清晰、完整。07計(jì)算及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力5具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算

5、與處理能力；能運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計(jì)等。08對計(jì)算或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的分析能力（綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）10具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果質(zhì)量45%09插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇幅、設(shè)計(jì)（論文）規(guī)范化程度5符合本專業(yè)相關(guān)規(guī)范或規(guī)定要求；規(guī)范化符合本文件第五條要求。10設(shè)計(jì)說明書（論文）質(zhì)量30綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)。11創(chuàng)新10對前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見解。成績指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師簽名： 年月日攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 摘要摘 要 本課設(shè)計(jì)了45鋼熱處理工藝設(shè)計(jì)。主要的工藝過程包括(bok

6、u)鍛造、預(yù)備熱處理正火、淬火+高溫回火等過程。通過各種不同的工藝過程進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚砜梢垣@得各種性能(xngnng)良好的材料并且滿足各項(xiàng)性能的要求。45鋼其優(yōu)質(zhì)(yuzh)碳素結(jié)構(gòu)用鋼 ,硬度不高易切削加工。連桿的工作條件要求連桿具有較強(qiáng)的強(qiáng)度和抗疲勞性能；又要求具有足夠的鋼性和韌性。連桿機(jī)構(gòu)中兩端分別與主動(dòng)和從動(dòng)構(gòu)件鉸接以傳遞運(yùn)動(dòng)合理的桿件。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，連桿要承受膨脹氣體的作用，還要承受縱向和橫向的慣性力。在一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作。它既收交變的拉壓應(yīng)力，又受彎曲應(yīng)力。因此連桿負(fù)載種類為疲勞沖擊。關(guān)鍵詞：45鋼，正火，高溫回火，連桿攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 目錄目 錄TOC

7、o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc5993 摘 要 HYPERLINK l _Toc29232 1、設(shè)計(jì)(shj)任務(wù)1 HYPERLINK l _Toc8146 1.1設(shè)計(jì)(shj)任務(wù)1 HYPERLINK l _Toc17594 1.2設(shè)計(jì)(shj)的技術(shù)要求1 HYPERLINK l _Toc21897 2、設(shè)計(jì)方案2 HYPERLINK l _Toc18870 2.1 連桿設(shè)計(jì)的分析2 HYPERLINK l _Toc18899 2.1.1工作條件2 HYPERLINK l _Toc577 2.1.2失效形式2 HYPERLINK l _Toc665 2.1.3性能

8、要求2 HYPERLINK l _Toc18648 2.2鋼種材料3 HYPERLINK l _Toc5047 3、設(shè)計(jì)說明4 HYPERLINK l _Toc16369 3.1加工工藝流程4 HYPERLINK l _Toc9134 3.2具體熱處理工藝4 HYPERLINK l _Toc21095 3.2.1預(yù)備熱處理工藝5 HYPERLINK l _Toc16095 3.2.2機(jī)械加工5 HYPERLINK l _Toc13763 3.2.3淬火+低溫回火熱處理工藝64、質(zhì)量檢查7 HYPERLINK l _Toc1667 5、分析與討論8 HYPERLINK l _Toc26041 6

9、、結(jié)束語9 HYPERLINK l _Toc30567 7、熱處理工藝卡片108、熱處理缺陷及預(yù)防或補(bǔ)救措施 HYPERLINK l _Toc13763 3.2.3淬火+低溫回火熱處理工藝11 HYPERLINK l _Toc2396 參 考 文 獻(xiàn)12攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 1 設(shè)計(jì)任務(wù)11 設(shè)計(jì)(shj)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)(shj)任務(wù)45鋼連桿(lin n)熱處理工藝設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)的技術(shù)要求45號(hào)鋼的化學(xué)中含碳量是0.420.50%，Si含量為0.170.37%Mn含量0.500.80%Cr含量=0.25% ，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼 ,硬度不高易切削加工。連桿的工作條件要求連桿具有較強(qiáng)的強(qiáng)

10、度和抗疲勞性能；又要求具有足夠的鋼性和韌性。連桿機(jī)構(gòu)中兩端分別與主動(dòng)和從動(dòng)構(gòu)件鉸接以傳遞運(yùn)動(dòng)合理的桿件。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，連桿要承受膨脹氣體的作用，還要承受縱向和橫向的慣性力。在一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作。它既收交變的拉壓應(yīng)力，又受彎曲應(yīng)力。因此連桿負(fù)載種類為疲勞沖擊。故應(yīng)滿足下列的力學(xué)要求：表一bss /b6001200MP320800MPa5060%1020%4050%布氏硬度：170320HB在對45號(hào)鋼進(jìn)行熱處理時(shí)，即去應(yīng)力退火，淬火和高溫回火時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照卡片所列出的時(shí)間進(jìn)行保溫以及其它操作的要求。 零件圖如圖一圖一攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 2 設(shè)計(jì)方案32 設(shè)計(jì)方案2.1連桿設(shè)

11、計(jì)(shj)的分析2.1.1工作(gngzu)條件連桿(lin n)機(jī)構(gòu)中兩端分別與主動(dòng)和從動(dòng)構(gòu)件鉸接以傳遞運(yùn)動(dòng)和力的桿件。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，連桿要承受膨脹氣體的作用，還要承受縱向和橫向的慣性力。在一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作。它既收交變的拉壓應(yīng)力，又受彎曲應(yīng)力。因此連桿負(fù)載種類為疲勞沖擊2.1.2失效形式主要失效形式為損壞形式是疲勞斷裂和過量變形。疲勞斷裂：螺栓和桿在承受交變載荷的一種破壞形式，由于螺栓在疲勞斷裂前不產(chǎn)生塑性變形而是突然斷裂；通常疲勞斷裂的部位在連桿的三個(gè)高應(yīng)力區(qū)域。過量變形：指的是在長期運(yùn)行中連桿發(fā)生塑性變形。2.1.3性能要求連桿上需進(jìn)行機(jī)械加工的表面為：大 小頭孔及其兩端

12、面，連桿體與連桿蓋得結(jié)合面及連桿螺栓定位孔等。大小孔的尺寸精度及形狀精度，為了使大頭孔與軸瓦及曲軸.小頭孔與活塞銷能密切配合，減少?zèng)_擊的不良影響和便于傳熱。大頭孔公差等級為it6，表面粗早度ra應(yīng)不大于0.4um；大頭孔的圓柱度公差為0.012mm，小頭孔公差等級為it8，表面粗燥度ra應(yīng)不大于3.2um。小頭承套的底孔的圓柱度公差為0.0025um，素線平行度公差為0.04|100mm大小孔軸心線在兩個(gè)相互錘子方向的平行度：兩孔軸心線再連桿軸線方向的平行度誤差會(huì)使活塞在汽缸中傾斜度，從而造成氣缸壁磨損不均勻，同時(shí)使曲軸的連桿曲頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以兩孔軸的心線再連桿軸線方向的平行度公差較??；二

13、兩孔軸心線在垂直于軸線方向的平行度誤差對不均云磨損影響較小，因而其公差值較大。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的平行度在100mm長度上公差為0.04mm在垂直于連桿軸心線方向的平行度在100mm長度公差為0.06mm。大、小孔中心距：大小孔的中心距影響到氣缸的壓縮比，及影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的效率所以規(guī)定較高的要求：190+-0.05mm。連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度：連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度，影響到軸瓦的安裝和磨損，甚至引起灼燒；所以對他也提出一定的要求：規(guī)定垂直度公差等級應(yīng)不低于it9（大頭孔兩端面對大頭孔的軸心線的垂直度在100mm長度上公差為0.08mm）。有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要

14、求：再連桿的動(dòng)載荷時(shí)，結(jié)合面得歪斜是連桿蓋沿著剖分面產(chǎn)生相對錯(cuò)位，影響到曲軸的連桿曲靖和軸瓦結(jié)合不良，從產(chǎn)生不均勻磨損。結(jié)合面的平行度將影響到連桿、連桿蓋和墊片貼合的緊密度，因而也影響到螺栓的受力情況和曲軸、軸瓦的磨損。對于連桿，要求結(jié)合面的平面(pngmin)度的公差為0.025mm。大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求(yoqi)：連桿大、小頭孔兩端面間距離的基本尺寸相同，但從技術(shù)要求是不同的，大頭兩端面的尺寸公差等級為IT9，表面(biomin)粗糙度Ra不大于0.8um,小頭兩端面的尺寸公差等級為IT12，表面粗糙度Ra不大于6.3um。這是因?yàn)檫B桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合要求

15、，而連桿小頭兩端面與活塞銷孔坐內(nèi)檔之間沒有配合要求。連桿大頭端面間距離尺寸的公差帶正好落在連桿小頭端面間距離尺寸的公差帶中，這給連桿的加工帶來許多方便。螺栓孔的技術(shù)要求：在前面已經(jīng)說過，連桿在工作過程中受到急劇的動(dòng)載荷的作用。這一動(dòng)載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個(gè)螺栓及螺母上。因此除了對螺栓及螺母要提出高的技術(shù)要求外，對于安裝這兩個(gè)動(dòng)力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。規(guī)定：螺栓孔按IT8級公差等級和表面粗糙度Ra應(yīng)不大于6.3um加工；兩螺栓孔在大頭孔剖分面的對稱度公差為0.25mm。 45號(hào)鋼該鋼冷塑性一般，退火、正火比調(diào)質(zhì)時(shí)要稍好，具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得

16、一定的韌性、塑性和耐磨性，材料來源方便。適合于 HYPERLINK /view/4324166.htm t _blank 氫焊和氬弧焊，不太適合于氣焊。焊前需預(yù)熱，焊后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火。正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。該鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，其綜合力學(xué)性能要優(yōu)化于其他中碳結(jié)構(gòu)鋼，但該鋼淬透性較低，水中臨界淬透直徑為1217mm，水淬時(shí)有開裂傾向。當(dāng)直徑大于80mm時(shí)，經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火后，其力學(xué)性能相近，對中、小型模具零件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后可獲得較高的強(qiáng)度和韌性，而大型零件，則以正火處理為宜，所以，此鋼通常在調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)下使用。A鋼力學(xué)性能： 表二抗拉屈服伸長率斷面收縮率硬度沖擊力600355

17、16%40%22939J2.2鋼種(gngzhng)材料 45號(hào)鋼該鋼冷塑性(sxng)一般，退火、正火比調(diào)質(zhì)時(shí)要稍好，具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，經(jīng)適當(dāng)(shdng)的熱處理以后可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性，材料來源方便。適合于 HYPERLINK /view/4324166.htm t _blank 氫焊和氬弧焊，不太適合于氣焊。焊前需預(yù)熱，焊后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火。正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。該鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，其綜合力學(xué)性能要優(yōu)化于其他中碳結(jié)構(gòu)鋼，但該鋼淬透性較低，水中臨界淬透直徑為1217mm，水淬時(shí)有開裂傾向。當(dāng)直徑大于80mm時(shí)，經(jīng)調(diào)質(zhì)或正火后，其力學(xué)性能相近

18、，對中、小型模具零件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后可獲得較高的強(qiáng)度和韌性大型零件，則以正火處理為宜，所以，此鋼通常在調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)下使用。其化學(xué)成分如圖表三含C含Si含Mn含Ni含Cu含Cr0.420.50%0.170.37%0.500.80%=0.30%=0.25%=0.25%攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 3 設(shè)計(jì)說明43 設(shè)計(jì)說明3.1加工(ji gng)工藝流程45號(hào)鋼熱處理工藝(gngy)設(shè)計(jì)的熱加工工藝流程經(jīng)過(jnggu)許多次改進(jìn)形成如下的工藝流程: 下料鍛造預(yù)備熱處理(正火)機(jī)械加工淬火+高溫回火平磨組裝。45鋼屬于中碳鋼，其成分1如下表四表四 45鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）含C含Si含M

19、n含Ni含Cu含Cr0.420.50%0.170.37%0.500.80%=0.30%=0.25%=0.25%成分分析：Mn是良好的脫氧劑和脫硫劑。它能消除或減弱由于硫所引起的鋼的熱脆性，從而改善鋼的熱加工性能。Mn和Cu形成固溶體，提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強(qiáng)度，經(jīng)固溶處理后有良好的韌性，當(dāng)受到?jīng)_擊而變形時(shí)，表面層將因變形而強(qiáng)化，具有高的耐磨性；同時(shí)又是碳化物形成元素，進(jìn)入滲碳體中取代一部分Cu、Cr、Ni原子。Si能溶于鐵素體和奧氏體中提高鋼的硬度和強(qiáng)度。硅能提高鋼的彈性極限、屈服強(qiáng)度和屈服比(s/b),以及疲勞強(qiáng)度和疲勞比(-1/b)等。 硅能促使鐵素體晶粒粗化，降低矯頑力。3.2具

20、體熱處理45鋼的熱處理包括初期的鍛造和預(yù)先熱處理，以減少坯料的硬度為方便后面的機(jī)加工，也為后續(xù)為淬火、回火提供優(yōu)良的原始組織。a鋼的熱處理工藝分析：由于45鋼的含碳量較高，對于連桿這種要求韌性、剛性、塑性和耐磨性的特性，那么45鋼的最重要的就是提高其韌性和耐磨性。 通過鍛造和隨后的退火，形成硬度較低的原始坯料，為后續(xù)的切削加工提供有利的方便和減少對于車床的磨損。為了碎化、細(xì)化共晶碳化物，把粗大的枝晶狀共晶碳化物打碎、提高碳化物分布的均勻性，細(xì)化碳化物的粒度，一般45鋼使用時(shí)都需要進(jìn)行鍛造和預(yù)先熱處理, 以減少碳化物的不均勻分布, 為后續(xù)淬火、回火提供優(yōu)良的原始組織4。53.2.1預(yù)備(ybi)

21、熱處理工藝正火是將鋼加熱(ji r)到Ac3以上(yshng)30度到50度保溫適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻得熱處理的工藝方法，正火組織為為一種比較細(xì)的索氏體，以得到接近于平衡狀態(tài)組織的各種工藝方法。正火的目的是： a 消除因鑄、鍛引起的組織缺陷。b降低硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷變形加工。c細(xì)化晶粒，均勻組織，為后續(xù)熱處理做組織準(zhǔn)備。 d消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力，以防止變形與開裂。圖二、45鋼正火工藝曲線將工件放入箱式正火爐中進(jìn)行正火工藝。加熱溫度：Ac3+（3050），由此確定加熱溫度為850；保溫時(shí)間：120min；3.2.2機(jī)械加工由于我們專業(yè)并不怎么涉及機(jī)加工方面的知識(shí)，因此此處只

22、能說明其在車床上進(jìn)行加工。63.2.3 淬火(cu hu)+高溫回火熱處理工藝淬火(cu hu)淬火(cu hu)是將鋼加熱至臨界溫度點(diǎn)Ac3或Ac1以上一定的度，保溫后以大于臨界冷卻速度的速度冷卻得到馬氏體（或下貝氏體）的熱處理工藝叫做淬火。其目的是使奧氏體化后的工件獲得盡量多的馬氏體，然后配以不同溫度回火獲得各種需要的性能。鋼的理想淬火冷卻曲線如圖3.47所示 Ac3 Ac1 A AP AB Ms圖三 45號(hào)鋼的淬火工藝曲線如圖四圖四工件進(jìn)入調(diào)質(zhì)線進(jìn)行工藝處理，淬火加熱溫度：Ac3+（3050），由此確定加熱溫度為850，保溫時(shí)間：80min，冷卻方式：油冷。高溫回火回火是將淬火鋼加熱到A

23、1以下某一溫度，經(jīng)過保溫，然后以一定的冷卻方法冷至室溫的熱處理操作?；鼗鹎€如圖五圖五高溫(gown)回火溫度為500650，可選用加熱(ji r)溫度為620；保溫(bown)時(shí)間為60min；空冷。其目的在于： a.降低脆性，消除內(nèi)應(yīng)力。工件淬火后存在著很大的內(nèi)應(yīng)力和脆性，若不及時(shí)回火，零件會(huì)產(chǎn)生變形或開裂。b.得到對工件所要求的力學(xué)性能。工件淬火后，硬度高，脆性大，為了了獲得對工件要求的性能，可以用回火溫度調(diào)整硬度，減小脆性，得到所需要的塑性、強(qiáng)度和硬度。c.穩(wěn)定工件尺寸。淬火后的組織是馬氏體和殘余奧氏體，這兩種組織都是不穩(wěn)定的，會(huì)自發(fā)地逐漸地發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，因而引起工件尺寸和形狀的改變。

24、通過回火，可以促使這些組織轉(zhuǎn)變。達(dá)到較穩(wěn)定狀態(tài)，以便在以后的使用過程中不發(fā)生變形8。7回火(hu hu)規(guī)范如表五 表五回火(hu hu)規(guī)范表 方案 淬火溫度 / 回 火用 途 加熱溫度/ 介質(zhì)硬度HRC 1180610 消除應(yīng)力 去除應(yīng)力，降低硬度去除應(yīng)力，降低硬度150170 200275 400425 油或硝鹽 油油6163 5759 5557 850550去除應(yīng)力及形成二次硬化 去除應(yīng)力及形成二次硬化 去除應(yīng)力及形成二次硬化 620多次回火 -78冷處理加510520一次回火 20冷處理加一次510520回火，再20冷處理 油油 油 6061 6061 61623.2.5物理性能經(jīng)過

25、(jnggu)上述各種熱處理后A鋼的韌性、硬度、耐磨性都有所甚至很大的提升?；鼗鸷蟮慕M織為回火索氏體 如下圖：圖六4質(zhì)量檢驗(yàn)4.1顯微(xin wi)組織的檢驗(yàn) 正火是加熱保溫后在空氣中冷卻，真空冷卻比爐冷快，珠光體轉(zhuǎn)變溫度(wnd)低，因此，正火后因?yàn)橹楣怏w及可能出現(xiàn)的魏氏組織，按技術(shù)要求及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查淬硬層的顯微組織：殘留奧氏體數(shù)目，有無反常組織，心部組織是否粗大及鐵素體是否超出技術(shù)要求等。其室溫組織為回火索氏體，組織見圖圖七一、外觀(wigun)形檢查檢查工件表面有無腐蝕或氧化皮。不得有裂紋及碰傷，表面不得有銹蝕。二、工件變形檢查 根據(jù)圖樣技術(shù)要求檢查工件的撓曲變形，尺寸及幾何形狀的變化

26、。三、淬硬層深度檢查 感應(yīng)加熱淬火后應(yīng)檢查淬硬層深度，42CrMo淬硬層深度應(yīng)在8mm左右。四、硬度檢查 在淬火后檢查包括淬硬層表面及心部硬度，一般洛氏硬度HRC標(biāo)尺測量。45鋼在調(diào)質(zhì)，感應(yīng)淬火，高溫回火后，表面硬度可達(dá)HRC50以上，心部硬度可達(dá)35-45。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 4 分析與討論85分析(fnx)與討論45鋼熱處理工藝設(shè)計(jì)已經(jīng)在前面展示，單就其性能以及熱處理的過程想必是沒多大問題，若放入實(shí)際生產(chǎn)中有很多不可預(yù)知的問題，因此，不能紙上談兵須得到工廠或者實(shí)驗(yàn)室中反復(fù)的通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后在得出(d ch)最重要的結(jié)論用于實(shí)踐中，從而在生產(chǎn)中減低成本、提高效率并且減少

27、工時(shí)，降低能源消耗。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 5 結(jié)束語96 結(jié)束語 這次(zh c)45連桿熱處理工藝(gngy)設(shè)計(jì)的完成，讓我不僅通過自己的努力大致(dzh)了解了45鋼制造連桿的制作流程，還學(xué)會(huì)了把自己書本上學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際物體上去。45鋼制造連桿是傳遞動(dòng)力，所以A鋼必須具有強(qiáng)的韌性、彎曲強(qiáng)度、硬度和高的耐磨性。前段時(shí)間在沒有認(rèn)真學(xué)習(xí)金屬學(xué)時(shí)，我覺得這個(gè)課程設(shè)計(jì)很難很難，但現(xiàn)在經(jīng)過我對金屬學(xué)的充分認(rèn)識(shí)，我重新把這套支撐輥的設(shè)計(jì)完成了一遍，也從中發(fā)現(xiàn)了很多原作者的問題，使我從中吸取了精華部分。金屬學(xué)都是理論上的成型工藝，在實(shí)際生產(chǎn)中肯定還有許多細(xì)節(jié)問題需要我們?nèi)ソ鉀Q和改進(jìn)。在這

28、次的課程設(shè)計(jì)中，發(fā)揮出了自己單獨(dú)設(shè)計(jì)45鋼制造連桿熱處理工藝設(shè)計(jì)能力和綜合運(yùn)用書本知識(shí)，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，尤其是熱處理加工工藝，是自己很有成就感。同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)與運(yùn)用，獨(dú)立思考的能力也有所提高，更為重要的是：在這次45鋼制造連桿熱處理工藝設(shè)計(jì)中，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而加以彌補(bǔ)。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)127 熱處理工藝(gngy)卡片零件名稱：45連桿熱處理工藝卡處理要求： 下料、鍛造、預(yù)備熱處理正火、機(jī)械加工、淬火+高溫回火、平磨、組裝熱處理技術(shù)要求：恰當(dāng)控制溫度和時(shí)間硬度：大于等于170HBW材料：45鋼工序

29、號(hào)名稱設(shè) 備工具裝 料工 藝 規(guī) 范冷 卻備 注工具數(shù)量一工具裝數(shù)量/件溫度/加熱時(shí)間保溫時(shí)/h間合計(jì)介質(zhì)溫度/1鍛造加熱11001220-爐冷2正火8505min1h1h油3淬火90010501h1-22-3h油4高溫回火8506202h3-5空冷56789更該日期更改單號(hào)更改標(biāo)準(zhǔn)更改者8、熱處理缺陷(quxin)及預(yù)防或補(bǔ)救措施 8.1.1氧化和脫碳：工件在加熱過程中，由于周圍的加熱介質(zhì)與鋼表面所起的化學(xué)作用，會(huì)使鋼發(fā)生氧化與脫碳，嚴(yán)重影響淬火(cu hu)工件的質(zhì)量。氧化：是指鋼的表面(biomin)與加熱介質(zhì)中的氧、氧化性氣體、氧化性雜質(zhì)相互作用形成氧化鐵的過程。由于氧化鐵皮的形成，使

30、工件的尺寸減小，表面光潔度降低，還會(huì)嚴(yán)重地影響到淬火時(shí)的冷卻速度，致使工件表面產(chǎn)生軟點(diǎn)和硬度不足。鋼的氧化雖然是化學(xué)反應(yīng)，但是一旦在鋼的表面出現(xiàn)一層氧化膜之后，氧化的速度主要取決于氧和鐵原子通過氧化膜的擴(kuò)散速度，如圖2-53所示。由圖可見，隨著加熱溫度的升高，原子擴(kuò)散速度增大，鋼的氧化速度便急劇地增大，特別是在570度以上，所形成的氧化膜是以是FeO為主，它是不致密的，結(jié)構(gòu)疏松的。因此，氧原子很容易透過已形成的表面氧化膜，繼續(xù)與鐵發(fā)生氧化反應(yīng)，所以，當(dāng)氧化膜中出現(xiàn)FeO時(shí)，鋼的氧化速度大大增加，氧化層逐漸增厚。在570度以下氧化膜則由比較致密的Fe3O4所構(gòu)成，由于處于工件表面的這種氧化膜結(jié)構(gòu)

31、致密，與基體結(jié)合牢固，氧原子難以繼續(xù)滲入，故氧化的速度比較緩慢。脫碳：是指鋼表層中的碳被氧化，使鋼的表層含碳量降低，鋼的加熱溫度越高，且鋼的含碳量越多（特別具有高含量的硅、鉬、鋁等元素時(shí)），鋼越容易脫碳。由于碳的擴(kuò)散速度較快，所以鋼的脫碳速度總是大于其氧化速度。在鋼的氧化層下面，通常總是存在著一定厚度的脫碳層，由于脫碳使鋼的表層碳含量下降，從而導(dǎo)致鋼件淬火后表層硬度不足，疲勞強(qiáng)度下降，而且使鋼在淬火時(shí)，容易形成表面裂紋。為了防止氧化、脫碳，根據(jù)工件的技術(shù)要求和實(shí)際情況，可以采用保護(hù)氣氛加熱、真空加熱，以及用工件表面涂料包裝加熱等方法。在鹽浴中加熱時(shí)，可以采用經(jīng)常加入脫氧劑的方法，并要求建立嚴(yán)格

32、的脫氧制度。此外，對普通箱式爐稍加改造后，采用滴入煤油的辦法進(jìn)行保護(hù)，可大大改善加熱工件的表面質(zhì)量。8.1.2過熱和過燒鋼件進(jìn)行奧氏體化加熱時(shí)，如加熱溫度過高或加熱時(shí)間過長，會(huì)引起奧氏體晶粒長大變粗，形成的馬氏體也粗化，這種現(xiàn)象叫過熱。過熱的工件幾乎不能防止淬火裂紋產(chǎn)生。因?yàn)樵谏傻鸟R氏體中存在大量微裂紋，這種馬氏體裂紋會(huì)發(fā)展為淬火裂紋。在加熱溫度更高的情況下，鋼的奧氏體晶粒進(jìn)一步粗化，并產(chǎn)生晶界氧化，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起晶界熔化，這種現(xiàn)象叫過燒。產(chǎn)生過燒的工件，其性能急劇降低。有過熱缺陷的工件，可先進(jìn)行一次細(xì)化組織的正火或退火，然后再按正常規(guī)范重新淬火。有過燒缺陷的工件因無法挽救而只能報(bào)廢。8.1

33、.3軟點(diǎn)：工件或鋼材淬火硬化后，表面硬度偏低的小區(qū)域被稱之為軟點(diǎn)。當(dāng)用水作冷卻介質(zhì)時(shí)，工件表面因被傳熱很差的蒸氣膜包住而造成冷卻緩慢，所以淬火后工件的軟點(diǎn)比較嚴(yán)重，在存在氧化皮和脫碳的部位也會(huì)出現(xiàn)軟點(diǎn)。軟點(diǎn)可用銼刀檢查，容易銼動(dòng)的地方即是軟點(diǎn)所在部位。為了防止軟點(diǎn)，應(yīng)該使工件在無氧化、無脫碳條件下加熱(ji r)；其次是加強(qiáng)淬火介質(zhì)在淬火過程中的機(jī)械攪拌；也可采用清水中加入鹽、堿，或采用聚乙烯醇等水溶性有機(jī)溶液做淬火介質(zhì)，使鋼件在淬火時(shí)形成蒸氣膜迅速破壞，不至于出現(xiàn)淬火軟點(diǎn)。8.1.4淬火(cu hu)裂紋淬火裂紋是由于淬火內(nèi)應(yīng)力在工件表層的拉應(yīng)力超過冷卻時(shí)鋼的斷裂強(qiáng)度而引起的，這種裂紋是工件

34、在進(jìn)入冷卻介質(zhì)中不久之后，溫度降至Ms點(diǎn)（大約為250度）以下時(shí)產(chǎn)生的。這是因?yàn)楣ぜ膴W氏體化溫度急冷至Ms點(diǎn)以下的過程中，因馬氏體轉(zhuǎn)變使塑性急劇降低，而組織應(yīng)力急劇增大，所以容易形成裂紋。最常見的淬火裂紋如圖，有縱向裂紋、橫向裂紋、網(wǎng)狀裂紋和應(yīng)力集中裂紋幾種。對于淬火后未出現(xiàn)而在磨削(m xio)后才出現(xiàn)的裂紋，要區(qū)別它究竟是淬火裂紋還是磨削裂紋。磨削裂紋的方向總是垂直于磨削方向并呈平行線形樣式，淬火裂紋則與磨削方向無關(guān)并呈刀割狀開裂。圖八形成淬火裂紋的原因：1.導(dǎo)致淬火裂紋的原因很多，大體可歸納為三個(gè)方面。熱處理工藝：如過熱、脫碳、冷速過快、冷卻操作不當(dāng)、淬火后未及時(shí)回火等。2.原材料原因

35、：如有大塊或連續(xù)分布的非金屬夾雜物、碳化物偏析、白點(diǎn)、氣孔、鍛造折疊等。3.工件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或選材不當(dāng)：如工件壁厚相差懸殊，具有形成應(yīng)力(yngl)集中的尖角、凹角等。在選材方面對形狀復(fù)雜的零件選用淬透性較低的鋼種，而造成在激烈的冷卻過程中開裂。淬火裂紋的防止：淬火裂紋一旦產(chǎn)生(chnshng)便無法挽救，因此必須設(shè)法防止。為了防止淬火(cu hu)裂紋，首先應(yīng)改善零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性，并正確選用鋼材。在淬火技術(shù)方面，應(yīng)特別注意在點(diǎn)以下Ms點(diǎn)以上快冷、在Ms慢冷，即遵守“先快后慢”的原則，如雙介質(zhì)淬火和分級淬火能有效防止淬火裂紋。工件淬火后要注意立即回火，因?yàn)榇慊鸸ぜ谢蚨嗷蛏俚卮嬖谝欢康臍堄鄪W

36、氏體，這些奧氏體在室溫下的放置過程中會(huì)轉(zhuǎn)變成馬氏體，從而因發(fā)生體積膨脹而導(dǎo)致開裂。同時(shí)，淬火殘余應(yīng)力的存在會(huì)助長裂紋產(chǎn)生。這種裂紋是延遲發(fā)生的淬火裂紋，其形狀與淬火裂紋相同。8.1.5回火缺陷回火缺陷主要指回火裂紋和回火硬度不合格。所謂回火裂紋，是指淬火狀態(tài)鋼進(jìn)行回火時(shí)，因急熱、急冷或組織變化而形成的裂紋。有回火硬化（二次硬化）現(xiàn)象的高合金鋼，比較容易產(chǎn)生回火裂紋。防止方法是在回火時(shí)緩慢加熱，并使回火溫度緩慢冷卻。硬度過高一般是因回火溫度不夠造成的，補(bǔ)救方法是按正常回火規(guī)范重新回火。回火后硬度不足主要是回火溫度過高，補(bǔ)救辦法是退火后重新淬火回火。出現(xiàn)硬度不合格時(shí)，首先要查找原因，檢查是否發(fā)生混