高速中載齒輪熱處理2

.52.5時(shí)間/h0時(shí)間/h0組織特點(diǎn)和性能分析4.1正火后的組織及性能20CrMnTi鋼齒輪經(jīng)過正火后或得的組織為：片狀珠光體+少量鐵素體性能：正火后使鋼中晶粒細(xì)化和碳化物分布均勻化，齒輪表面硬度為156～207HBW。4.2滲碳工件熱處理后的組織與性能滲碳件經(jīng)淬火并低溫回火處理后，表層組織為高碳細(xì)針狀回火馬氏體+細(xì)顆粒狀彌散均勻分布的碳化物+少量殘余奧氏體，其硬度為56～64HRC；心部組織為低碳回火馬氏體+少量鐵素體，硬度為30～45HRC。滲碳層的性能取決于表面含碳量及其分布梯度和淬火后的滲層組織，一般希望滲層碳分布梯度平緩。但由于殘余奧氏體較軟，塑性較高，借助微區(qū)域的塑性變形，可以弛豫局部應(yīng)力，延緩裂紋的擴(kuò)展，滲碳層中有25%～30%的殘余奧氏體，反而有利于提高接觸疲勞強(qiáng)度。表面粒狀碳化物增多，將提高表面耐磨性及接觸疲勞強(qiáng)度，碳化物數(shù)量過多，特別是呈粗大網(wǎng)狀或條塊狀時(shí)，將使沖擊韌度，疲勞強(qiáng)度等性能變壞，應(yīng)加以限制。4.3滲碳工件的性能分析心部組織對(duì)滲碳工件性能有重大影響，合適的心部組織應(yīng)為低碳馬氏體，但零件尺寸較大，鋼的淬透性較差是，允許心部組織為托氏體獲索氏體，但不允許有大塊狀或過量的鐵素體。在工件截面尺寸不變情況下，隨滲層深度的減小，表面殘余壓應(yīng)力增大，有利于彎曲疲勞強(qiáng)度的提高。但壓應(yīng)力的增大有極限值，滲層深度過小時(shí)，由于表層馬氏體的體積效應(yīng)有限，表面壓應(yīng)力反會(huì)減小。滲層深度越高，可承載的接觸應(yīng)力越大。滲層深度過淺，最大切應(yīng)力將發(fā)生于強(qiáng)度較低的非滲碳層，致使?jié)B碳層塌陷剝落。但滲碳層深度增加，將使?jié)B碳件沖擊韌度降低。滲碳件心部的硬度不僅影響滲碳件的靜載強(qiáng)度，而且也影響表面殘余壓應(yīng)力的分布，從而影響彎曲疲勞強(qiáng)度。在滲碳層深度一定的情況下，心部硬度增高，表面殘余壓應(yīng)力減小。心部硬度較高的滲碳件滲碳層深度應(yīng)較淺。因滲碳件心部硬度過高，會(huì)降低滲碳件的沖擊韌度。而心部硬度過低，承載時(shí)易于出現(xiàn)心部屈服和滲層剝落。一般心部硬度為33～48HRC時(shí)合格。五．熱處理工藝過程中缺陷分析1.常見的滲碳缺陷缺陷名稱產(chǎn)生原因預(yù)防措施表面碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低爐溫低滲劑滴量少爐子漏氣工件表面不干凈校檢儀表，調(diào)整溫度按工藝規(guī)范調(diào)整滴量檢查爐子密封性清理工件表面、補(bǔ)滲殘留奧氏體過多爐氣碳勢(shì)過高滲碳溫度過高奧氏體中碳和合金元素含量過多按工藝規(guī)范調(diào)整滲劑滴量降低滲碳溫度冷處理或高溫回火后重新加入淬火滲層深度不夠保溫時(shí)間不夠表面碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間按正常滲劑滴量補(bǔ)滲滲層深度不均勻爐溫不均勻爐氣循環(huán)不良工件表面沉積炭黑正確擺放工件檢查風(fēng)扇滲劑量不要過多表面硬度低表面碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低殘留奧氏體多形成托氏體組織按正常滲劑滴量滲碳形成托氏體組織是表面碳濃度低，淬火時(shí)冷速不夠表面有托氏體可重新加入淬火表面有粗大的網(wǎng)狀碳化物爐氣碳勢(shì)過高，滲碳劑濃度太高或活性太大預(yù)冷溫度過低滲碳溫度高或保溫時(shí)間長(zhǎng)冷卻太慢嚴(yán)格控制表面碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)，或當(dāng)滲碳層要求較深時(shí)，保溫后期適當(dāng)降低滲劑滴量提高預(yù)冷溫度，適當(dāng)加快出爐的冷卻速度提高淬火加熱溫度，延長(zhǎng)保溫時(shí)間重新淬火滲碳后通過正火處理，予以消除心部鐵素體過多淬火溫度低，加熱保溫時(shí)間不足執(zhí)行正常工藝重新加入淬火切削加工困難，硬度大于35HRC出爐溫度太高按正常溫度出爐進(jìn)行退火或高溫回火處理表面脫碳滲碳后期爐氣碳勢(shì)太低爐子漏氣出爐溫度高，在空氣中引起氧化脫碳淬火加熱時(shí)保護(hù)不當(dāng)嚴(yán)格控制滲碳后期爐氣碳勢(shì)檢查爐子密封性按正常溫度出爐，放入冷卻罐并滴入煤油淬火時(shí)注意保護(hù)畸變夾具選擇方式不當(dāng)，因工件自重而產(chǎn)生變形工件本身截面不均，在加熱和冷卻過程中因熱應(yīng)力和組織應(yīng)力而變形冷速過快合理裝夾工件

對(duì)應(yīng)變形工件采用壓床淬火并在淬火時(shí)趁熱矯正采用熱油淬火2.常見的淬火缺陷缺陷產(chǎn)生原因預(yù)防措施硬度不夠亞共析鋼加熱不足，有未溶鐵素體正確選擇并嚴(yán)格控制加熱溫度、保溫時(shí)間和爐溫的均勻性控溫儀表故障定期檢查控溫儀表預(yù)冷時(shí)間過長(zhǎng)正確控制預(yù)冷時(shí)間冷卻速度不夠合理選擇淬火介質(zhì)控制淬火介質(zhì)的溫度不超過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)間不夠正確控制在淬火介質(zhì)中停留的時(shí)間鋼的淬透性差更換淬透性高的鋼或提高冷卻速度氧化和脫碳導(dǎo)致淬火后的硬度降低采取防氧化脫碳措施采取下線加熱溫度在600℃左右預(yù)熱，然后再加熱到淬火溫度，縮短高溫加熱時(shí)間軟點(diǎn)原材料中存在帶狀組織或大塊鐵素體組織合理選擇材料，對(duì)有缺陷的鋼材進(jìn)行預(yù)備熱處理，以消除缺陷冷卻不均工件在淬火介質(zhì)中移動(dòng)不充分工件上有氧化皮或污物，淬火介質(zhì)中有肥皂、油污等局部區(qū)域冷速過低，以致發(fā)生珠光體行轉(zhuǎn)變加強(qiáng)工件與介質(zhì)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或?qū)橘|(zhì)進(jìn)行攪拌保持淬火介質(zhì)的清潔合理選擇淬火介質(zhì)，碳鋼在鹽水介質(zhì)中淬火能有效防止軟點(diǎn)的產(chǎn)生過熱和過燒加熱溫度過高，或在高溫下加熱時(shí)間過長(zhǎng)儀表失控而超溫正確選擇淬火加熱溫度和保溫時(shí)間定期檢查儀表、熱電偶經(jīng)常觀察爐膛火色畸變淬火過程中某一瞬間熱應(yīng)力和組治應(yīng)力的綜合作用大于鋼的屈服強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生畸變；當(dāng)兩種應(yīng)力的綜合作用超過鋼的抗拉強(qiáng)度時(shí)，則引起工件開裂合理選擇鋼材，正確設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)正確鍛造和進(jìn)行預(yù)備熱處理采用合理的熱處理工藝選擇合理的加熱規(guī)范正確選擇淬火介質(zhì)和淬火方法對(duì)可能產(chǎn)生畸變和開裂的部位采取預(yù)防性保護(hù)措施合理選擇工裝、夾具和裝爐方式，以減小自重引起的變形正確選擇工件淬入方向采取加壓淬火、預(yù)加變形和預(yù)加應(yīng)力淬火等方式工件淬火后及時(shí)回火3.常見的回火缺陷缺陷產(chǎn)生原因預(yù)防措施回火硬度偏高回火溫度低保溫時(shí)間短提高回火溫度延長(zhǎng)保溫時(shí)間回火硬度偏低回火溫度高保溫時(shí)間太短淬火組織中有非馬氏體降低回火溫度按規(guī)定時(shí)間保溫改進(jìn)淬火工藝，重新淬火回火硬度不均回火溫度不均裝爐量太大采用有氣流循環(huán)的設(shè)備回火適當(dāng)減小裝爐量回火畸變由回火時(shí)消除內(nèi)應(yīng)力而引起采用回火校正法校正回火脆性在回火脆性溫度區(qū)間回火高溫回火引起第二類回火脆性避開第一類回火脆性區(qū)回火高溫回火后快速冷卻網(wǎng)狀裂狀回火時(shí)加入速度太快，表面產(chǎn)生多向拉應(yīng)力采用較緩慢的加熱速度回火開裂淬火后因未及時(shí)回火形成顯微裂紋，在回火過程中發(fā)展為開裂減小淬火開裂淬火后及時(shí)回火表面腐蝕工件淬火后表面附有殘鹽淬火后及時(shí)清洗工件上的殘鹽收獲和體會(huì)課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程．“千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．通過這次熱處理課程設(shè)計(jì)，本人在多方面都有所提高。綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次齒輪熱處理工藝設(shè)計(jì)的實(shí)際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高個(gè)人獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了齒輪熱處理等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握了熱處理的一些方法和步驟，掌握齒輪設(shè)計(jì)的基本技能，懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。此次設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn)了我以前搞不懂的東西更加清晰的呈現(xiàn)在我面前，讓我更加了解自己只是的缺乏，使自己學(xué)習(xí)更加有目的性，更有動(dòng)力，也讓我知道了熱處理技術(shù)是一門很有技術(shù)含量、很有發(fā)展?jié)摿Φ男录夹g(shù)。此次的課程設(shè)計(jì)過程是一個(gè)能鍛煉我自己動(dòng)手能力的一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，尤其是自己發(fā)現(xiàn)了問題，自己看書，上網(wǎng)查閱，問同學(xué)，問老師，當(dāng)弄懂的那一剎那，是一個(gè)非常有意義的，非常令人興奮的時(shí)刻。這次課程設(shè)計(jì)反應(yīng)了我個(gè)人對(duì)熱處理知識(shí)掌握程度以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，讓我體會(huì)了學(xué)以致用、更感覺到收獲自己勞動(dòng)成果時(shí)的喜悅心情，也從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。由于本人和一起合作的同學(xué)均無實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，見識(shí)尚淺薄，且能力和精力有限，說明書中有許多不足之處，懇請(qǐng)老師斧正，在此十分感謝。七．參考文獻(xiàn)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》王章忠主編機(jī)械工業(yè)出版社2008.3.第一版《金屬組織控制原理》戴起勛主編化學(xué)工業(yè)出版社2009.1.第一版《金屬熱處理工藝學(xué)》夏立芳主編哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社2008.5.第四版《金屬材料學(xué)》戴起勛主編化學(xué)工業(yè)出版社2005.8.第一版《現(xiàn)代熱處理手冊(cè)》才鴻年、馬建平主編化學(xué)工業(yè)出版社2010.1.第一版《實(shí)用熱處理技術(shù)手冊(cè)》楊滿主編機(jī)械工業(yè)