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背景

金屬材料熱處理工藝的使用選擇參考

時(shí)間: 2021-07-09 22:32:14 瀏覽次數(shù):
金屬材料熱處理工藝的使用選擇是依據(jù)不同材料及工藝特性來操作的,以下為部分不同金屬材料的工藝選擇參考。
1、現(xiàn)有下列零件及可供選擇的材料,給各零件選擇合適的材料,并選擇合適的熱處理工藝(或使用狀態(tài))。 零件名稱:自行車架,連桿螺栓,車廂板簧
,滑動(dòng)軸承,變速齒輪,機(jī)床床身,柴油機(jī)曲軸。
可選材料:60Si2Mn,ZQSn6-6-3,QT600-2, T12A, 40Cr, HT200, 16Mn, 20CrMnTi。 答:自行車架:16Mn 焊接
連桿螺栓:40Cr后道熱處理方法:調(diào)質(zhì);
車廂板簧:60Si2Mn后道熱處理方法:淬火+中溫回火;
滑動(dòng)軸承:ZQSn6-6-3使用狀態(tài):鑄造;
變速齒輪:20CrMnTi后道熱處理方法:滲碳后淬火、低溫回火; 機(jī)床床身:HT200,后道熱處理方法:去應(yīng)力退火;
柴油機(jī)曲軸:QT600-2后道熱處理方法:等溫淬火。
時(shí)效熱處理爐
2、某型號(hào)柴油機(jī)的凸輪軸,要求凸輪表面有高的硬度(HRC>50),而心部具有良好的韌性(Ak>40J),原采用45鋼調(diào)質(zhì)處理再在凸輪表面進(jìn)行高頻
淬火,然后低溫回火,現(xiàn)因工廠庫存的45鋼已用完,只剩15鋼,擬用15鋼代替。試說明:
(1)原45鋼各熱處理工序的作用;
(2)改用15鋼后,應(yīng)按原熱處理工序進(jìn)行能否滿足性能要求?為什么?
(3)改用15鋼后,為達(dá)到所要求的性能,在心部強(qiáng)度足夠的前提下采用何種熱處理工藝?
答:
(1)調(diào)質(zhì)處理:得到心部硬度,獲得良好的綜合力學(xué)性能和疲勞強(qiáng)度,為高頻淬火做好準(zhǔn)備;高頻淬火:使其有足夠的強(qiáng)度硬度,耐磨性;低溫回
火:消除內(nèi)應(yīng)力,便于后續(xù)加工;
(2)不能,心部較軟而表面硬度,會(huì)造成表面脫落;
(3)表面要滲碳處理
鋁合金固溶熱處理
3、選擇下列零件的熱處理方法,并編寫簡(jiǎn)明的工藝路線(各零件均選用鍛造毛坯,并且鋼材具有足夠的淬透性):
(1)某機(jī)床變速箱齒輪(模數(shù)m=4),要求齒面耐磨,心部強(qiáng)度和韌性要求不高,材料選用45 鋼;
(2)某機(jī)床主軸,要求有良好的綜合機(jī)械性能,軸徑部分要求耐磨(HRC 50-55),材料選用45 鋼;
(3)鏜床鏜桿,在重載荷下工作,精度要求較高,并在滑動(dòng)軸承中運(yùn)轉(zhuǎn),要求鏜桿表面有較高的硬度,心部有較高的綜合機(jī)械性能,材料選用
38CrMoALA。
(4)M12 絲錐,要求刃部硬度為60~62HRC,柄部硬度為30~40HRC,材料選用T12A。
答: ⑴45鋼機(jī)床變速箱齒輪: 下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→超音頻感應(yīng)加熱淬火+低溫回火→精磨→成品;
⑵45鋼機(jī)床主軸: 下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→表面淬火+低溫回火→精磨→成品; ⑶38CrMoAlA鏜床鏜桿: 下料→鍛造→退火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→氮化→研磨→成品;
(5)T12A絲錐: 鍛造→球化退火→機(jī)加工→淬火+低溫回火→柄部鹽浴加熱快速退火→精加工。
天然氣熱處理爐
4、有一傳動(dòng)軸(直徑φ20mm)受中等交變拉壓載荷作用要求沿截面性能均勻一致,(1)選擇合適的材料,(2)編制簡(jiǎn)明工藝路線,(3)說明各熱處理工藝的主要作用:(4)指出組織。
可供選擇材料:16Mn,20CrMnTi,45,40Cr,40CrNiMo,T12。
答:
(1)選用20CrMnTi
(2)簡(jiǎn)明工藝路線:備料→鍛造→正火→機(jī)械加工→滲碳→淬火、低溫回火→機(jī)械加工。
(3)熱處理工藝的主要作用如下:正火主要為了消除毛坯的鍛造應(yīng)力,降低硬度以改善切削加工性,同時(shí)也均勻組織,細(xì)化晶粒,為以后的熱處理做組織準(zhǔn)備。
滲碳:為了保證傳動(dòng)軸表層的含碳量及滲碳層深度的要求。
淬火+低溫回火:提高表面的硬度和耐磨性,而心部具有足夠的韌性,其中低溫回火的作用是消除淬火應(yīng)力及減少脆性。
(4)表面組織為回火馬氏體,心部組織為回火索氏體
金屬材料熱處理工藝的使用選擇參考

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