热处理工艺课程设计--钢的热处理工艺设计-精品12151字投稿：顾膢膣

热处理工艺课程设计--钢的热处理工艺设计-精品12151字投稿：顾膢膣内容摘要：

摄氏度，所以将钢件的加热温度确定为870摄氏度。 3． 加热方法 采用到温加热的方法，是指当炉温加热到指定的温度时，再将工件装进热处理炉进行加热。 原因是加热速度快，节约时间，便于批量生产 4． 加热介质 加热介质为空气 5． 保温时间 保温时间 =保温时间系数 有效尺寸，保温时间用 τ 表示 . 合金钢保温时间系数 α（ mm/min） 保温时间 =保温时间系数 装炉修正系数 工件厚度。 工件加热保温时间与加热介质，材料成分，炉温，工件的形状和大小，装炉量和装炉量等因素有关。 一般用经验公式来计算保温时间：保温时间 =保温时间系数 装炉系数 工件的有效厚 度。 合金结构钢选择 750~900℃ 井式电阻炉加热的保温时间系数 α选为 ，装炉系数 K 一般选择。 工件的有效厚度为 D=(6036)／ 2=12mm。 所以 τ=αKD=12= 30min 6 正火工艺曲线 根据以上热处理参数的确定工件的正火工艺曲线见图 39 根据计算结果绘制出工件的正火曲线横轴为时间，纵轴为温度。 温度 ℃ 时间 /分钟 图 39 正火处理工艺曲线 \ 7 冷却方式 冷却方式采用出炉空冷。 8 冷却介质 冷却介质：空气。 9 正火组织 细珠光体＋铁素体。 20CrMnMo 的渗碳工艺 1． 渗碳的目的 渗碳是将钢件置于足够的碳势的介质中加热到奥氏体状态并保温，使其形成一个富碳层的热处理工艺。 具体是将含碳(~)的钢放到碳势高的环境介质中，通过让活性高的碳原子扩散到钢的内部 ,形成一定厚度的碳含量较高的渗碳层 ,再经过淬火和回火，使工件的表面层得到碳含量高的 M，而心部因碳含 量保持原始浓度而得到碳含量较低的 M，提高表面层的耐磨性 (碳含量高的 M)，同时保持心部有高的耐冲击能力，即强韧性。 采用甲醇 煤油滴注式气体渗碳。 高温下甲醇的裂解产物 H2O、 CO2等将 CH4和 [C]氧化。 可使炉气成分和碳势保持在一定范围内。 渗碳可以再多方面提高钢件的机械性能，可以提高钢件的硬度和耐磨性，降低冲击韧性和断裂韧性（冲击韧性和断裂韧性随着表面碳含量的越高、碳层越深，降低的越多），同时可以提高疲劳强度（碳层的高强度有助于疲劳强度的提高）。 2 渗碳温度 目前在生产上广泛使用的温度是 920℃ ~940℃。 对于薄层渗碳，温度可以降到 880℃ ~900℃ ，而对于深层渗碳（大于5mm）温度往往提高到 980℃ ~1000 ℃ （主要是缩短渗碳时间）。 温度越高渗速越快，但是温度过高会引起奥氏体晶粒长大，降低零件的力学性能，增加零件的畸变，降低使用寿命。 通常渗碳的温度选择要根据渗层的深度确定。 渗层深度与温度的关系见表 310 表 310 渗层深度与温度的关系表 加工中心主轴的渗层深度为 ～ 所以选渗层深度的温度应为 ℃。 3 渗碳介质 渗碳介质：煤油 渗碳煤油在 925℃ 的分解产物及含量见表 311，井式炉煤油滴量表 312 表 311 渗碳煤油在 925℃ 的分解产物及含量 CO2 CO H2 CH4 CmHn O2＋ N2 4 渗碳保温时间 保温时间 6小时 依据：渗碳时间的确定：根据公式： 其中 δ(mm)为渗碳层深度； K为常数； t(h)为渗碳保温时间。 925℃ 渗碳时取 K为 故 t=（ ） （ ） = 故选渗碳时间为 6小时 5 冷却方法： 冷却方式：随炉缓慢冷却至 850℃ 后出炉，组织的偏析基本消除，比较均匀。 对于重新加热淬火的工件，为了减少表面的氧化，脱碳及变形，应该炉冷至 850~860 摄氏度出炉空冷。 最好是将坑冷。 6 渗碳后的组织 表面：碳化物 +珠光体＋铁素体 心部：珠光体＋铁素体 7 渗碳工艺曲图 图为 RQ3759井式渗碳炉的工艺图 8 渗碳过程中注意的问题 （ 1）渗碳过程中， 通常可借助观察排出废气的火苗，判断炉内的气氛。 正常 火苗呈现浅黄色，无黑烟和白亮的火束或火星。 火苗长100~200mm，炉内压力为 200~300pa。 非正常的火苗有：火苗中有火星，表示炉内炭黑过多，火苗过长而且尖端外缘出现亮白色，表示渗碳剂供给量过多，火苗短而且外呈浅蓝色，有透明感，表示渗剂供给量不足。 （ 2）由于中段，内里部分和端面不做渗碳要求，应该涂上防渗碳涂料。 （ 3）对于重新加热淬火的工件，为了减少表面的氧化，脱碳及变形，应该炉冷至 850~860 摄氏度出炉空冷，最好是坑冷（冷却坑内应先加 入一些甲醇，乙醇，以产生保护气氛）。 20CrMnMo 的淬火工艺 1 渗碳后一次重新加热淬火的目的 提高硬度和耐磨性，如刃具、量具、模具等； 提高强韧性，如各种机器零件； 提高耐腐蚀性和耐热性，如不锈钢和耐热钢。 2 淬火温度 淬火温度： 840177。 10℃ 依据：亚共析钢淬火加热温度选用 AC3+（ 30～ 50℃ ），这样既保证充分奥氏体化，又保持奥氏体晶粒的细小。 3 保温时间 淬火加热时间包括升温和保温时间两段时间，升温时间包括相变重结晶 时间，保温时间实际上只考虑碳化物溶解和奥氏体成分均匀化所需要的时间。 在具体的生产条件下，淬火加热时间常用经验公式计算，通过实验最终确定。 常用的经验公式为： τ= a•K•D 式中 τ 加热时间， min； 加热系数， min/mm； K 装炉修正系数； D 工件有效厚度， mm。 加热系数 a 表示工件单位厚度需要的加热时间，其大小与工件尺寸、加热介质和钢的化学成分有关，下表是常用钢 的加热系数。 表 313 常用钢的加热系数 根据设计的加工中心主轴，加热系数 a 的大小取。 装炉量修正系数 K是考虑装炉的多少和方式来确定的。 工件在炉内的排布方式直接影响热量传递的通道，轴在炉中的摆布如下图： 修正系数 K的值取 所以，淬火加热时间 τ=a•K•D。