§ 4-5 零件的热处理分析

1、45 零件的热处理分析一、热处理的技术条件二、热处理的工序位置三、典型零件热处理分析一、热处理的技术条件一、热处理的技术条件 工件在热处理后组织、应当达到的力学性能、精度和工艺性能等要求，统称为热处理技术条件热处理技术条件。一般零件均以硬度作为热处理的技术条件，对渗碳零件应标注渗碳层的深度，对某些性能要求较高的零件还需标注力学性能指标或金相组织的要求。 合理安排热处理工序位置,对保证零件质量和改善切削加工性能有重要意义。热处理按目的和工序位置的不同, 其工序位置安排如下:预先热处理预先热处理 最终热处理最终热处理分为分为二、热处理的工序位置二、热处理的工序位置预先热处理包括:退火、正火、调质退

2、火、正火、调质等。毛坯生产之后，切削加工之前，或粗加工之后，半精加工之前。（1 1）退火、正火工序位置）退火、正火工序位置毛坯生产毛坯生产 退火（或正火）退火（或正火） 机械粗加工机械粗加工（2）调质工序位置）调质工序位置调质主要目的调质主要目的：提高零件的综合性能，或为以后表面 淬火和整体淬火作好准备。调质工序位置：粗加工后，半精或精加工前。 若在粗加工前调质，则零件表面调质层的优良组织有可能在粗加工中大部分被切除掉，失去调质的作用。下料下料机械粗加工机械粗加工锻造锻造正火（或退火）正火（或退火）机械半精加工。机械半精加工。调质调质生产中，灰铸铁件、铸钢件和某些无特殊生产中，灰铸铁件、铸钢件

3、和某些无特殊要求的锻钢件，经退火、正火或调质后，要求的锻钢件，经退火、正火或调质后，已能满足使用性能要求，不再进行最终热已能满足使用性能要求，不再进行最终热处理，此时处理，此时上述热处理就是最终热处理上述热处理就是最终热处理。最终热处理包括（1）淬火、回火 (2)表面淬火 （3）化学热处理（渗碳、渗氮等）工序位置一般安排在半精加工后，磨削加工前。下下料料 锻造锻造 退火（或正火）退火（或正火） 粗加工、半精加工（留磨量）粗加工、半精加工（留磨量） 淬火、回火淬火、回火 磨削磨削下料下料 锻造锻造 退火（或正火）退火（或正火） 粗加工粗加工 调质调质 半精加工（留磨量）半精加工（留磨量） 表面淬

4、火、低温回火表面淬火、低温回火 磨削磨削整体淬火与局部淬火的工序安排基本相同整体淬火与局部淬火的工序安排基本相同。（3）化学热处理的工序位置各种化学热处理，如渗碳、渗氮等都属于最终热处理。处理磨削或研磨等光整加工外，不适宜进行其他的切削加工。之后之后之前之前半精加工半精加工磨削磨削下料锻造正火或退火或调质粗加工、半精加工渗碳淬火、低温回火磨削下料下料锻造锻造正火（退火）正火（退火）粗加粗加工工调质调质精加工精加工去应力退火去应力退火粗磨粗磨渗氮渗氮精磨或研磨精磨或研磨三、典型零件热处理分析三、典型零件热处理分析1 1锉刀锉刀 2 2汽车变速齿轮汽车变速齿轮 3 3汽车传动齿轮轴汽车传动齿轮轴

5、性能要求性能要求 强度、塑韧性，疲劳强度，轴颈耐磨性强度、塑韧性，疲劳强度，轴颈耐磨性普通车床（轻载）主轴普通车床（轻载）主轴 45钢调质或正火，轴颈高钢调质或正火，轴颈高频表面淬火。频表面淬火。铣床（中载）主轴铣床（中载）主轴 40Cr等调质，轴颈高频表面淬等调质，轴颈高频表面淬火。火。组合机床（重载）主轴组合机床（重载）主轴 20CrMnTi ，经渗，经渗C、淬火、淬火、回火处理。、回火处理。精密镗床（高精度）主轴精密镗床（高精度）主轴 38CrMoAl ，调质，调质 + + 氮氮化化 + + 时效。时效。实例实例 C620 车床车床主轴主轴 综合机械性能一般；大端轴颈等部位耐磨性高。综合

6、机械性能一般；大端轴颈等部位耐磨性高。 性能指标性能指标 硬度硬度220250HB，轴颈，轴颈52HRC 。选材选材 45钢钢热处理工艺热处理工艺 830水淬水淬 + + 500回火回火 + + 轴颈高轴颈高频淬火频淬火 + + 200回火回火最终组织最终组织 心部：回火心部：回火S轴颈表面：轴颈表面： M回火回火工艺路线工艺路线 锻造锻造正火正火粗加工粗加工调质调质精加工精加工表面淬火低温回火表面淬火低温回火磨削磨削实例2-M120W万能磨床内圆磨头主轴 综合机械性能一般；内锥孔及综合机械性能一般；内锥孔及25mm25mm（滑动轴承配合处）处要求耐磨性高。（滑动轴承配合处）处要求耐磨性高。

7、性能指标性能指标 硬度硬度220250HB，轴颈，轴颈52HRC 。选材选材 15钢渗碳钢渗碳热处理工艺热处理工艺 930渗碳，渗碳，780水淬水淬 + + 200回火回火 最终组织最终组织 表面：表面： M回火回火工艺路线工艺路线 锻造锻造正火正火车削车削渗碳渗碳车螺纹车螺纹淬火低温回火淬火低温回火磨削磨削1.1.轻载、低速或中速、冲击力小、精度较低的一轻载、低速或中速、冲击力小、精度较低的一般齿轮般齿轮中碳钢，中碳钢，Q255Q255、Q275Q275、4040、4545、5050、50Mn50Mn，正火或调质，软齿面齿轮，正火或调质，软齿面齿轮2.2.中载、中速、承受一定冲击载荷、运动较

8、为平中载、中速、承受一定冲击载荷、运动较为平稳的齿轮稳的齿轮中碳钢、中碳合金结构钢，中碳钢、中碳合金结构钢，4545、50Mn50Mn、40Cr40Cr、42SiMn42SiMn，表面淬火及低温回火，硬，表面淬火及低温回火，硬齿面齿轮齿面齿轮3.3.重载、高速或中速，且受较大冲击载荷的齿重载、高速或中速，且受较大冲击载荷的齿轮轮低碳合金渗碳钢或碳氮共渗钢，低碳合金渗碳钢或碳氮共渗钢，20Cr20Cr、20CrMnTi20CrMnTi等，渗碳、淬火、低温回火等，渗碳、淬火、低温回火4.4.精密传动齿轮精密传动齿轮氮化钢，氮化钢， 38CrMoAl38CrMoAl，调质，调质，氮化氮化20CrMnTi20