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工艺部分讲述有代表性的产品如18870付中 、HS主被动、LZ主被动及GT5齿轮18870指的是零件图号、零件名称:副箱中间轴传动齿轮、材料SAE8620H 主要在德国炉生产线和UICASE600日本炉生产线上进行渗碳淬火加工上面产品的工艺流程分别是18870副箱中间轴传动齿轮工艺流程是涂料装卡渗碳直接淬火回火抛丸处理HS后桥圆锥主动齿轮为装卡渗碳直接淬火回火抛丸处理研孔校直螺纹退火磷化处理HS后桥圆锥被动齿轮：装卡渗碳空冷二次加热压淬抛丸处理磷化处理第一工序涂料按工艺要求，应在规定位置按作业指导书进行涂料一、准备阶段1、脱脂液配方对从上道工序转来的产品在涂刷中温防渗碳涂料时，要保证工件表面清洁、无油污，必须进行脱脂处理。脱脂液的配制要选用80-100克/升的水玻璃（ 具有溶解作用 ）2-4克/升平平加，具有良好的乳化、分散、去污性能2、工件脱脂的工作标准 即所要达到的规范要依据以下步骤第一步骤清理工件。工件在脱脂后达到表面无油污、洁净，操作时将所要加工的工件浸入处于沸腾状态95的脱脂液中保持30分钟以上，目测工件表面无油污第二步骤热水洗。将脱脂后的工件放入热水中，此时水温度应预先达到80 上下摆动1-2分钟，目的是使脱脂液不附着在工件表面。第三步骤冷水洗。目的主要是彻底除去工件表面的污物。如何检测工件表面是否干净:即表面水滴不是圆形时，可认为表面无油污与浮灰。3、涂料制剂的选用与配制根据18870和GT5主动齿轮的材料8620H选择KT930D中温防渗碳及碳氮共渗用涂料，属硅酸盐类物质，此涂料外观黑色，无毒性，保质期一年。（1）防渗碳涂料的应用范围及性能：A用于渗碳或碳氮共渗产品的局部防渗B涂层可直接淬火，不污染淬火油C适用于多用炉、连续炉和井式炉等大批量生产D适用温度850-950E防渗效果是渗碳淬火后覆盖的表面无渗碳层这里有三个要点需要注意a选用11号或9号油画笔b按产品材料选择何种抗渗剂8620H材料的产品用黑色的KT930D，20CrMnTi材料的产品用红色的FST-96防渗碳涂料，这是因为SAE8620HD表面涂KT930D涂料经试验证明针对这种渗碳速度快的材为能起到较好的防渗碳作用，而对于20CrMnTi材料表面适宜涂FST-96涂料。c配制涂料时应充分搅拌均匀，按用量多少倒入塑料瓶杯中不得浪费，剩下的涂料倒回重新盖好，防止失效。二、 开始刷涂首先按作业指导书及图纸要求确定涂料位置，其次可将工件放在专用V型铁上进行涂抹操作；刷涂的方向要求对于螺纹处，要先刷分界线在旋转涂均螺纹；对于端面处要顺时针涂刷；对于内孔要从里往外涂料。再着工件如果有一定的温度20-30也可以进行涂料操作。大多防渗碳产品都采用刷涂法，刷涂要均匀，尽可能一次涂均匀，边旋转边涂刷，厚度约在0.2mm，若涂料太厚不易干燥，容易造成渗碳时涂层开裂和脱落。三、 涂层的干燥。涂层的干燥是整个涂料过程中重要一环，它直接关系其防渗碳的效果。一般分为三种一是自然干燥二是烘烤干燥三是热风干燥。最经济简便的方法多为自然干燥，干燥速度与涂层的厚度、环境温度和湿度、通风条件有关。四、 残留涂层的去除。我们选用的防渗碳涂料具有自剥性，可在出炉空冷后自行剥落，自行剥落的平面，圆周表面受保护的表面呈银白色。去除方法有机械清除法（轻轻敲打、精加工、喷砂或抛丸等）；化学清除法：1、在沸腾的30%的NaOH溶液中浸泡1-2个小时，涂层即可溶去路2、在盐酸中浸泡10分钟左右、待涂层软化后用钢丝刷刷去。五、涂料后的工序质量检验1、外观。无遗漏点，均匀；非防渗碳部位绝对不能有涂料2、涂层厚度约在0.2mm。这两项要100%检查，尤其关注外观。第二工序渗碳、淬火、回火一、 热处理工艺理论1、渗碳的定义是为了增加钢件表面的含碳量，将钢件在渗碳介质中加热并保温，使碳原子渗入表层的化学热处理工艺称为渗碳。目的是提高钢件表面的含碳量和一定的碳浓度梯度。2、淬火的定义是将钢件加到Ac3或Ac1以上某一温度（840-860）以上，保持一定时间，然后以适当的速度冷却获得马氏体组织的热处理工艺称为淬火。目的是奥氏体化的钢件淬成马氏体，然后和不同的回火温度相配合，获得所需的力学性能。因为淬火处理所获得的淬火马氏体组织很脆硬，并存在很在的内应力，而易于突然开裂，因此必经回火处理才能使用。3、回火的定义是钢件淬火后再加热到A1以下的（723）的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。回火的目的减少或消除工件淬火时产生的内应力，防止工件在使用过程中的变形和开裂。通过回火提高钢的韧性，适当调整钢的强度和硬度，使工件达到所要求的力学性能，以满足各种工件的需要稳定组织，使工件在使用过程中不发生组织转变，从而保证工件的形状和尺寸不变，保证工件精度。影响回火工艺主要由来温度、时间，冷却方式等因素回火分类按温度分低温回火 回火温度为150-250，回火后得到的组织是回火马氏体，其性能是具有高的硬度(58-64HRC)和高的耐磨性及一定的韧性。主要用于刀具，量具，滚动轴承及低碳合金传动件中温回火 回火温度为350-500，回火后得到的组织是回火托氏体，其性能是具有高的弹性极限屈服点和适当的韧性，其硬度可达40-50HRC。主要用于弹性零件及热锻模高温回火 回火温度500-650，回火后得到的组织是回火索氏体，其性能是具有良好的综合力学性能（足够的强度和高韧性相配合）硬度达25-40HRC。把淬火加高温回火称为“调质”，用于螺栓，连杆 大型齿轮和曲轴）4、渗碳工件常见缺陷及防止方法序号缺陷形式形成原因防止方法1表面粗大块状及网状碳化物碳浓度太高或渗碳保温时间过长降低碳浓度，当渗层要求较深时，适当提度扩散期温度，使表面高浓度碳向工件深层扩散，保温后期适当降低碳浓度2表面大量残余奥氏体渗碳或淬火温度过高，奥氏体中碳及合金元素含量过高降低碳浓度，降低渗碳及直淬温度或重新加热淬火的温度3表面脱碳与氧化渗碳后期渗浓度减小过多，炉子漏气在浓度合格的介质中补碳喷丸处理（当脱碳层0.02MM4表面非马氏体组织炉内气氛示达到要求炉子密封性差漏气淬火冷却速度过低渗碳介质中的氧向钢内扩散，在晶界形成CR、,MNSI等元素的氧化物，致使该处的合金元素贫化，淬透性降低，淬火后出现黑色组织(屈氏体)1控制炉内介质成份、降低氧的含量2 淬火前30分钟通入适量氨气3 减少空气入炉4 喷丸处理（当非马氏体层脱碳层0.02MM 5心部铁素体过多淬火温度低或加热保温时间不足按正常工艺重新加热淬火6渗层深度不够碳势偏低温度时间不足适当提高碳势检查炉控温仪表延长渗碳时间7渗碳层不均匀炉温不均匀炉内气氛循环不良以及碳黑在零件表面沉积检查炉温改善工装设计合理装卡保证炉气循环调整炉气循环系统保证气氛均匀工件清理干净最好进行预氧化处理保证渗碳介质的质量8过共析+共析层比例过大（大于总层深的3/4）碳势过高,强渗与扩散时间的比例选择不当适当降低碳势合理选择渗碳与扩散时间的比例,适当增加扩散时间9过小时碳势低强渗时间过短适当提高碳势增加强渗时间10表面硬度低表面碳浓度低,残余奥氏体过多补碳提高冷速11心部硬度低淬火温度冷却速度低提高两者什么是过共析层:渗碳层的最外层珠光体P+二次渗碳体(碳含量0.9-1.2%)什么是共析层:靠近过共析层组织为珠光体P组织(0.7-0.9%)什么是亚共析层(过度区)珠光体P+铁素体F(小于0.7%)以上的组织均为退火后呈现的组织5、淬火、回火常见缺陷及防止和补救措施淬火缺陷主要有淬火硬度不足或硬度不均匀、有效硬化层深不足、淬火变形、开裂、过热与过烧、氧化与脱碳、软点等淬火硬度不足或硬度不均匀的补救方法合理调整加热温度和与保温时间，使材料充分奥氏体化，也要避免温度过高导致残余奥氏体过多 检查测温仪表是否准确 合理调整淬火温度 调整淬火介质冷却能力，防止产生非马氏体转变 检查淬火介质的温度和搅拌方式和冷却时间等。有效硬化层深不足的补救方法合理使用淬火介质，保证淬火介质的有效性，材料的淬透性与工件尺寸相适应等等。什么是氧化和脱碳氧化是钢件在加热时，介质中的氧、水和二氧化碳等与钢件表层反应生成氧化物的过程（三氧化二铁）脱碳是加热时由于介质与钢件的碳发生反应，使表层含碳量降低的现象过热是钢件在进行奥氏体化加热时，如果加热温度过高或时间过长，会引起奥氏体晶粒长大，生成的马氏体也粗化。（可进行细化组织的正火或退再重新淬火获得合格产品）因为过热的工件会发展为淬火裂纹过烧是在加热温度更高的情况下，钢的奥氏体晶粒进一步粗化并产生晶界氧化，严重进还会引起晶界熔化。产生过烧的工件，其性能急剧降低。有过烧缺陷的工件因无法补救只能报废。软点是工件淬火硬化后表面硬度偏低的区域常常出现在氧化皮和脱碳部位。回火缺陷主要指回火裂纹和回火硬度不合格，回火裂纹防止方法是在回火时缓慢加热并从回火温度缓冷。回火硬度防止退火后重新淬火回火。一、 准备工作入炉前要“三选”1、 选择适合本产品的装卡挂具，装卡在严格保证齿部不能接触，轴类零件要垂直2、 选择随炉试样与所要入炉的产品同一批次材料，此时的试样应无锈蚀、油污3、 选择正确的工艺号，以保证符合产品的技术要求例如18870付中齿轮在日本炉内渗碳淬火设定使用11号炉前工艺(工艺曲线见图1)在德国炉内进行渗碳淬火使用分别为：1号炉、3号炉、4号炉定为17号炉前工艺，2号炉用31号炉前工艺HS后桥主动齿轮主要在U1000丰东炉内进行渗碳使用28号炉前工艺HS后桥被动齿轮用66号炉前工艺，渗碳后空冷至室温待入转底炉进行二次加热压淬LZ主被动齿轮用30号炉前工艺GT5齿杆用49号炉前工艺，设备为德国炉 GT5被动渗碳空冷用56号炉前工艺，设备为U1000丰东炉，空冷至室温待入转底炉进行二次加热压淬二、入炉渗碳确认设备运行处于正常状态，随时观察渗碳介质的流量及压缩空气的压力。对于德国炉要求天然气1.3M3/h 氨气0.25M3/h在炉子运行过程中检查各仪表是否正常炉内气氛和淬火油搅拌等风扇是否正常风冷系统运转如何淬火出炉前必须保证压缩空气0.5MPa(5公斤/CM2)及回火，保证时间、温度符合作业指导书。以上这些是否正常都是保证所加工的产品达到热处理工艺要求的前提条件。二次加热淬火1准备阶段主要工艺参数：对于转底炉 甲醇2-3L/H 天然气20L/MIN 压缩空气0.5Mpa 温度88010碳势0.85-0.95%C (防止脱碳炉内通入适量的保护气体)时间3MIN 对于淬火压床工作标准1、 检查该炉产品渗碳层在合格范围内2、 确认产品所使用的工艺符合本产品热处理所需的温度3、 确认转底炉的渗碳介质的流量及压缩空气的压力。4、 正确选择淬火钳进行淬火操作5、 使用随渗碳空冷后转序的试样 零件装卡时齿部不能互相接触工作标准1、 按产品选择机床及淬火压模,淬火脉动时间2.5-3秒2、 按调整表设定具体压力、油流量和时间,按实际的变形量调整理3、 使用调试件进行调试，观察设备各仪表是否正常。2二次加热工作标准1、 观察温度碳势时间实际值与设定值是否相符，如不符请工艺人员调整。2、 操作间内各仪表状况是否正常3、 气氛循环风扇和风冷系统是否正常4、 按工艺要求观察渗碳介质流量3淬火主要工艺参数选择适合的机床及淬火压模 油温50-60、油流量、压力及时间及调整参数如下被动齿轮油流量、压力及时间（A、B、C） 内外环压力0-5Mpa，时间（S）60-80工作标准1、 使用专用淬火钳装产品从转底炉小料盘上平移至淬火压床的压盘上2、 进行首件检查，要检查平面度、圆度、锉刀硬度（检查是否表面存在脱碳和非马氏体现象,锉检被动齿轮齿顶齿面）当产品完成本道工序要进行变形方面的检查重点是圆度HS被动圆度为0.05毫米 T端面的平面度0.05毫米 GT5被动齿轮0.15 0.1 0.1工件清洗在热处理生产过程中极为重要,在热处理生产过程中往往使工件表面粘附着油、盐和其他污垢，这不但不易观察到工件在处理过程中产生的缺陷，而且在一定程度上影响工件热处理质量，在温度为80-90的碱溶液中，时间15分钟左右，清除杂质。抛喷丸处理工序工作原理:将钢铁丸按一定的比例装于快速转动的叶轮中，借助叶轮旋转产生的离心力将钢铁丸抛射到工件表面 目的是不仅能清理工件表面的污物和氧化皮，还能改变工件表面的应力状态，提高表而后接触疲劳强度。弹丸硬度多为48-55HRC 直径0.8-1.0强化喷丸的要求强化喷丸前将工件清除干净,不允许有油污,便于排除毛刺对强力喷丸介质的污染.检测效果的项目有覆盖率98% 被喷表面呈现压坑的面积(弹丸占据的面积)与工件强化面积之间的比值弧高值0.35A 专用试片被喷后的弯曲弧的高度电流表指示值不得超过设备的额定电流值(25安培)校直1准备阶段工作标准1、 检查设备是否正常运行2、 确认产品径向跳动值LZ和HS主动齿轮两处0.05,使用相应的顶尖、压头和垫块，其中垫块的选择应按下面的规定选用（1）垫块支承后，检验产品的中心线是否与两侧顶尖中心线一致用心轴及百分表指针水平测量（2）垫块的内半圆面要大于产品与其接触面的半圆面检测器具：百分表、表触头，跳动仪零部件齐全，每季度请专业量修人员检定2测量跳动值1、 检查工件两顶尖是否有异物，必要时进行研孔，使用研孔机要经常检查(以三个月为一周期调校上下顶尖的同轴度),研孔用顶尖为镶硬质合金块制成,随时检查磨损情况,出现沟槽立即更换, 保证校直误差小2、 在摆差检查轴类零件的跳动值。3、 校直工作压力一般为8Mpa，并按产品实际长度直径适当调整压力。 螺纹退火1操作者必须明确产品的螺纹退火区,它指的是螺纹和花键指定长度内的表层的软化区域2技术要求:2.1螺纹退火区应连续完整(如简图所示)2.2退火区及其他区域硬度要求距花键端部距离(MM)51020硬度HRC3845503操作标准（1） 请遵循作业指导书要求退火前用专用卡板调整所要螺纹退火产品的工作台与感应器的位置,检查电流、电压处于正常示值，检查感应器完好程度(有无漏损、绝缘纤维条缠绕是否牢固)，循环冷却水是否真正起作用，工作台限位槽应安装铜或铝等材料硬度相对低制成的卡套以防装卸工件时磕碰加工面。（2） 石英砂的预热温度要达到大于30，保证退火硬度。（3） 在试样合格后方可进行下一步操作。（4） 设定退火工艺时间参数LZ主动齿轮 现工艺规定采用一段感应加热退火 时间段为8秒HS主动齿轮 采用两段感应加热退火 时间段为加热16秒停顿保持10秒再加热2秒后待插入石英砂再进行二次退火，加热时间为8秒。（5） 退火完毕插入石英砂的要求两支工件同时插入，不得出现磕碰，必须使工件花键全部没进砂面，停滞大于10分钟，这样才能保证退火区域最大可能的符合工艺要求。当一个砂箱装满工件后，要使用备用砂箱插入退火完的工件。并按照先进先出原则，取出工件放入料筐中。要严格执行工艺纪律，这方面教训深刻。磷化1磷化工艺条件工序工序名称溶液组成工作条件温度时间MIN备注1脱脂洗净剂5-15克/升60-804-5上下摆动2热水冲洗热水951-2溢流水3冷水冲洗流动冷水室温1-2漂洗4皂化工业肥皂5-15克/升901-2上下摆动5热水预热951-2浸泡6磷化马日夫盐40-6094-955-10适时摆动7热水冲洗热水951-2溢流水8冷水冲洗流动冷水室温1-2漂洗9皂化（补充处理）工业肥皂5-15克/升901-2上下摆动10热水烫干热水951-22磷化溶液的配方将40-60克/升称量好马日夫盐(酸式磷酸锰)加到盛蒸馏水或自来水的水解槽中煮沸4-5小时后转入磷化槽中,槽内预先应有1/3容积的水经水解后的磷化溶液中转入磷化槽后,继续加热水至磷化槽工作面煮沸一小时充分分解反应3溶液的总酸度与游离酸度的调整总酸度由溶液的浓度决定,浓度高则总酸度高反之总酸度低,如何降低溶液的游离酸度具体加入2-3克/升MnCO3为宜,加入的方法是将碳酸锰调成糊状,随后按2KG/H的速度徐徐加入,边加边搅拌磷化溶液的调整按游离酸度与总酸度的比值,一般控制在1：9-134槽底的沉淀物不可以全部清除，因为沉淀物呈弱碱性可以与溶液的酸性保持一定的平衡关系5补充马日夫盐时应预先在水解槽中充分水解后加入，不能直接往磷化槽内加马日夫盐，否则易出现原料结块，难水解现象。 6磷化前必须等溶液沸腾并加热1小时后取低于液面350毫米处的样液进行分析，合格后进行磷化7随时清除漂浮在冷水液面上泡沫，因为这些泡沫会附着在磷化表面，破坏磷化效果。8磷化前的工件必须经过清理使得表面无污垢，严禁有锈迹及油污的工件入各槽。常见磷化缺陷和消除方法1、 磷化膜结晶粗大 分析原因 游离酸度高 时间过长 零件酸洗后未中和或冲洗不干净 消除方法 严格控制磷化溶液的酸度比和时间 酸洗后应及时冷水冲 洗并中和再冷水冲洗 保证零件表面无锈污2、表面沉淀物多，挂灰 分析原因 游离酸度高 直接加入固体药剂 溶液沉淀杂质多 消除方法警控制酸度比 补充溶液要过滤 定期清理沉渣，最少每月一次，磷化挂具在操作时要上下抖动2、 磷化膜薄且表面有花斑 分析原因 总酸度高油污和锈迹 温度低消除方法 按工艺要求控制溶液的总酸度 调整好磷化液的温度 加强除油除锈磷化膜外观质量呈浅灰色或黑灰色 结晶粗细要均匀致密，不应当有可抹去的白色沉淀物。什么是磷化工件浸入磷化液（以马日夫盐 酸式磷酸盐为主的溶液），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜称之为磷化磷化的目的是增加附着力，润滑性和减摩耐磨作用。热处理质量检查内容的一些了解热处理工件的质量检验工作是以专职检查员的检查为主，同时与生产工人的自检互检相结合。依据是工件图样 工艺文件和质量标准一外观检验 工件经热处理后外观总会发生变化，产生缺陷。二硬度检验 它是鉴定热处理工艺质量的重要手段，测量的部位应有热处理质量的代表性，测量处不应影响以后的机械加工及工件的最后精度。三变形与开裂的检验四组织检验对渗层 硬化层 心部等处金相组织级别的检验如马氏体等级别晶粒度等级残余奥氏体级别，原则是检验同炉处理的，同一种材料有代表性的试样渗碳件的检验项目有渗层深度，硬化层深度，试样退火后组织（针M+残奥1-5级，心部F+碳化物1-5级），硬度（心部一般为48HRC以下 表面58-64HRC）做为热处理工人要严格执行工艺纪律及操作规程热处理工艺守则是通用性工艺文件，如设备的操作规程，检验规程、安全操作规程等，对所有零件都适用，是完成工艺要求所必须遵守的原则。（作业指导书、维护保养指导书、控制计划）热处理生产工人的责任（1） 熟悉工艺规程，掌握图样、质量标准和工艺的各项要求，分析达到要求的可能性和存在问题（2） 按图样，标准和工艺，核对再制品，调整设备，工装辅助材料及工艺要求的各种措施，使之处于完好状态。严格执行工艺纪律。（3） 研究工序能力，消除异常因素，使工序处于稳定的控制状态。关键部位关键质量重点控制（4） 定期按规定做好生产原始记录及合格率的记录和统计（5） 研究提高操作技能，适应质量的需要（6） 严格按图样，工艺和标准生产做好自检，力求自检率达100%（7） 做好再制品的清点和保管（8） 搞好设备、工装、工具和计量器具的维护保养，正确使用和清点（9） 坚持文明生产，做好定置管理工作、保持良好的环境条件（10） 做好不合格品的管理（11） 坚持均衡生产（12） 落实质量责任制（13） 做好安全生产。设备部分一是多用箱式可控气氛热处理炉所谓可控气氛是介质成份可控制在预定范围内的炉中气体混合物目的是为了有效地进行渗碳、碳氮共渗等化学热处理以及防止钢件加热时的氧化和脱碳（有保护气