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热处理工艺与热处理淬火

发布时间:2012-12-10 20:16:23
零件所选材料一般应先制成与成品尺寸形状相近的毛坯,如锻件、铸件、焊接件等,然后再进行加工,零件的加工都是按一定的工艺路线进行的。热处理淬火是机械制造过程中的重要工序,正确理解热处理淬火的技术条件,合理安排热处理淬火在加工工艺路线中的工序位置,对于改善切削加工性能、保证零件质量具有重要意义。 热处理的技术条件 热处理淬火技术条件的内容主要包括:工件最终的热处理方法,热处理淬火后组织和应达到的力学性能、精度和工艺性能要求。 一般零件均以硬度作为热处理技术条件,但对于某些力学性能要求较高的重要零件,例如动力机械上的关键零件如曲轴、连杆、齿轮等,还应标出强度、塑性、韧性指标,有的还应提出对金相显微组织的要求;对于渗碳件则还应标注出渗碳淬火、回火后表面和心部的硬度、渗碳的部位(全部或局部)、渗碳层深度等;对于表面热处理淬火零件,在图样上应标出淬硬层的硬度、深度与淬硬部位,有的还应提出对显微组织及限制变形的要求,如轴淬火后弯曲度、孔的变形量等。 热处理的图样标注 标注热处理技术条件时,可用文字和数字在图样上简要说明,也可用热处理淬火工艺分类及代号来表示。热处理技术条件一般标注在零件图标题栏的上方。 文字和数字说明:一般标注最终热处理方法及其达到的力学性能要求,通常标注硬度值。在标注硬度值时应允许有一个波功范围:一般布氏硬度范围在30-40左右,洛氏硬度范围在5左右,允许有一定范围,如调质220-250HBS。重要零件有时提出金相组织或强度、塑性要求,对于渗碳、渗氮件,则要标出渗碳、渗氮深度及淬火后回火的硬度值,表面淬火件还要标出淬硬层深度和硬度值。 热处理代号:热处理代号一般由四位数字组织,有时在四位数字后加上分类工艺代号。如退火代号5111,其中球化退火5111s、去应力退火5111e;正火代号5121,调质代号5151,淬火和回火代号5141,可参照国家标准(GBlT 12603-1990)具体规定。 热处理的工序位置 根据热处理的目的和工序位置的不同,热处理可分为预先热处理和最 终热处理两大类。其工序位置安排的一般规律如下: (1)预先热处理:预先热处理为后续加工或后续热处理服务,包括退火、正火、调质等,其工序位置一般均紧接毛坯生产之后,切削加工之前(如退火、正火);或粗加工之后,精加工之前(如调质)。 ①退火、正火:主要作用是消除主坯的缺陷(内应力、晶粒粗大、组织不均匀等)。通常都安排在毛坯生产之后、切削加工之前。对于精密零件,为了消除切削加工的残专应力,在切削加工工序之间还应安排去应力退火。 ②调质:调质目的是提高综合力学性能为后续热处理作组织准备,一般安排在粗加工之后、精加工或半精加工之前。调质零件的加工路线一般为:下料一锻造一正火(退火)一切削粗加工一调质一切削精加工。 在实际生产中,灰铸铁件、铸钢件和某些钢轧件、钢锻件经退火、正火或调质后,往往不再进行其他热处理,这时上述热处理也就是最终热处理。 最终热处理:最终热处理包括各种淬火、回火及表面热处理等。零件经这类热处理后,获得所需的使用性能,因零件的硬度较高,除磨削加工外,不宜进行其他形式的切削加工,故最终热处理工序均安排在半精加工之后。 ①淬火、回火:整体淬火、回火与表面淬火的工序位置安排基本相同。淬火件的变形及氧化、脱碳应生磨削中去除,故需留磨削余量。直径在200mm、长度在100mm以下的淬火件,磨削余量一般为0.35-0. 75mm。表面淬火件的变形小,其磨削余量要比整体淬火件小。整体淬火零件的加工路线一般为:下料一锻造一退火(正火)一粗切削加工、半精切削加工一淬火剂淬火、回火(低、中温)一磨削。 感应加热表面淬火零件的加工路线一般为:下料一锻造一退火(正火)一粗切削加工一调质一半精切削加工—感应加热表面淬火一低温回火一磨削。 ②渗碳:渗碳分整体渗碳和局部渗碳两种。当零件局部不允许渗碳处理时,应在图样上予以注明。该部位可镀铜以防渗碳,或采取多留余量的方法,待零件渗碳后淬火前再切削掉该处渗碳层。整体渗碳件的加工路线一般为:下料一锻造一正火一粗、半精切削加工渗碳、淬火、低温回火一精切削加工(磨削)。局部渗碳件的加工路线一般为:下料一锻造一正火一粗、半精切削加工一非渗碳部位镀铜(留防渗余量)一渗碳一淬火、低温回火一精加工(磨削)。 ③渗氮:渗氮温度较低,变形小,渗层硬且薄,故渗氮后只宜精磨。调质主要使心部获得良好的综合力学性能。渗氮件的加工路线一般为:下料一锻造一退火一粗加工一调质一半精切削加工一去应力退火一粗磨一渗氮一精磨。 本文参考《金属工艺基础与实践》一书。 相关链接 第二十届广州国际热处理展览会

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