2cr13活塞杆的热处理工艺设计课程设计论文(编辑修改稿)

2cr13活塞杆的热处理工艺设计课程设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

文） 5 图 3 2Cr13活塞杆 零件图 2Cr13的热处理工艺设计 1． 预备 热 处理工序 退火 : 是降低硬度，以利于切削加工。 提高塑性 韧性，以利于冷变形加工，改善钢的性能或为以后热处理做好组织准备 ， 消除 2Cr13钢中的残余内应力，防止变形和开裂。 图 4 2Cr13钢热处理工艺曲线 950℃ ～ 1000℃ 560℃ ～ 590℃ 温度 T／℃ 时间 时间 时间 t／分 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 6 2． 调质处理 淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。 为了获得较高的韧性和足够的强度及优良的力学性能，一般对 2Cr13进行调质处理。 3． 消应力处理 去除应力，退火铸、锻、焊件在冷却时由于各部位冷却速度不同而产生内应力，金属及合金在冷变形加工中以及工件在切削加工过程中也产生内应力。 若内应力较大而未及时予以去除，常导致工件变形甚至形成裂纹。 半精加工后进行 580℃ 一 590℃ 保温 3一 5小时的去应力处理，炉冷或空冷至室温 ， 粗磨留量。 4． 最终热处理工序 — 高频 淬火、低温回火 零件经最终热处理后硬度较高，除磨削外不宜再进行其他切削加工，因此工序位置一般安排在半精加工后，磨削加工前。 经淬火后表面获得高硬度、高的耐磨性，而心部仍维持良好的综合力 学性能。 为降低表面淬火的淬火应力，保持高硬度、耐磨性，淬火后应低温回火。 粗磨加工后进行中频或高频淬火处理，感应加热到 1000℃ 1020℃ ，采用 ，淬硬层深 ~，淬火后进行校直处理。 然后，在200℃ ~220℃ 回火，保温时间 1~2小时，出炉空冷至室温，硬度 HRC5O以上。 所述压缩空气为空气经压缩机压缩后的高压气体，也可采用高压氮气喷射冷却。 压缩空气的压力为~。 2Cr13 活塞杆 的热处理 工艺 理论基础、原则 2Cr13 的退 火 工艺 理论基础 、原则 1． 退 火加热温度 通常 将钢件正常化处理加热至 A3 点或 Acm 点以上 40~60℃ 保持一段时间，使钢材组织变成均匀的 A 结构后，在静止的空气中冷却至室温的热处理程序。 由铁碳合金相图如图 7 可知 2cr13 的 退火 加热温度范围为 893～ 943℃ （常用 930～ 950℃ ）。 对亚共析钢而言，可获得晶粒细化的目的而有好的强度与韧性；对过共析钢而言，则可防止雪明碳铁在沃斯田铁晶粒边界上形成网状析出，以降低材料的韧性。 完全退火处理主要目的是要辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 7 软化钢材、改善钢材之切削性，其热处理程序為加热至 A3 点以上 20~30℃ （亚共析钢）或 A1 点以上 30~50℃ 持温一段时间，使形成完全 A 田体组织后，随炉冷却。 另外应力消除退火则是在变态点以下 450~650℃ 加热一段时间后徐徐冷却至室温，可消除钢材内部在切削、冲压、铸造。 本设计 将 2cr13 活塞杆 置于电阻炉内加热到 860℃ 177。 10℃ 保温 2一 4 小时，炉冷至 350℃ 出炉或炉冷至 750℃ 177。 10℃ ， 出炉空冷至室温。 图 7 FeC合金 相 图 2． 退 火加热保温时间 保温时间：是指从炉子仪表到达 规定退火加热温度开始计算至工件在炉内停止加热开始降温时的全部时间。 工件堆装时，主要根据装炉情况估定，一般取 2~3h。 本设计取 2~4 h左右。 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 8 3． 退 火的目的 消除锻件及焊接结构的应力，消 除冷加工后的加工应力，避免零件在加热和使用过程中产生变形及开裂 ， 消除铸件和锻件的不均匀组织和粗大晶粒，消除合金钢硬而脆的特性，改善其切削 加工的性能。 2Cr13高频淬火 工艺原理 将工件放在用空心铜管绕成的感应器内，通入高频交流电后，在工件表面形成同频率的的感应电流，将零件表面迅速加热（几秒钟内即可升温 800～ 1000 度，心部仍接近室温）后立即喷水冷却（或浸油淬火 )，使工件表面层淬硬。 高频淬火 主要方法有 感应加热表面淬火（高频、中频、工频） ,火焰加热表面淬火，电接触加热表面淬火，电解液加热表面淬火，激光加热表面淬火，电子束加热表面淬火。 由于高频感应淬火具有加热速度快，淬火后工件不易脱碳、淬硬层深，易于控制操作以及易于实现机械化及自 动化等特点。 因此 本工艺将采用 高频 感应加热表面淬火 法。 1． 高频淬火 的目的 在工件表面一定深度范围内获得马氏体组织，而其心部仍保持着表面淬火前的组织状态（调质或正火状态），以获得表面层硬而耐磨，心部又有足够塑形、韧性的工件。 时间∕ h 860℃ 士 10℃ 2～ 4h 空冷 350℃ 图 5 退火曲线 温度∕℃ 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 9 2 高频淬火工艺过程 粗磨加工后进行中频或高频淬火处理，感应加热 到 1000℃ 1020℃ ，采用 压缩空气喷射进行冷却，淬硬层深 ~，淬火后进行校直处理。 然后，在 200℃ ~220℃回火，保温时间 1~2小时，出炉空冷至室温，硬度 HRC50以上。 所述压缩空 气为空气经压缩机压缩后的高压气体，也可采用高压氮气喷射冷却。 压缩空气的压力为 ~。 图 6 2Cr13钢 高频淬火 曲线 2． 淬火冷却方式选择 活塞杆 的临界壁厚 为 15mm左右， 由查的《热处理手册第一卷》得到的 2Cr13钢临界淬透性 曲线 图 8和半马氏体硬度与钢的含碳量关系曲线图 9可知 2Cr13活塞杆 用油淬火可满足使用要求。 1000℃ 1020℃ 1~2h 空冷 时间∕ h 温度∕℃ 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 10 图 7 2Cr13 钢淬透性曲线 图 8 半马氏体硬度与钢的含碳量关系曲线 与普通加热淬火比较具有 特点 ： 加热速度极快，可扩大 A体转变温度范围，缩短转变时间。 淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体， 硬度 稍高（ 2～ 3HRC）。 脆性较低及较高疲劳强度。 经该工艺处理的工件不易氧化脱碳，甚至有些工件处理后可直。