热处理课程设计

1、1 前言本次课程设计主要是制定典型零件的生产工艺，是以金属热处理原理、金 属热处理工艺学和金属材料学为基础的一门综合课程设计。从本次课程设计 中，我们可以获得综合运用所学的基本理论、基本知识、基本技能，独立分析和解 决实际问题的能力:培养严肃、认真、科 学的工作作风和勇于地取开拓的创新精神。 通过本次课程设计，可以使我们初步掌握典型零部件生产工艺过程: 掌握典型零件 的选材、热处理原则和工艺制定原理: 理论联系实际，综合运用基础课及专业课程 多方面的知识去认识和分析零部件热处理生产过程的实际问题，培养解决问题的能 力。热处理工艺是整个机器零件和工模具制造的一部分，热处理是通过改变钢的内 部组织

2、结构，以改善钢的性能，通过适当的热处理可以显著提高钢的机械性能，延 长机器零件的使用寿命。合理的热处理工艺方案，不但可以满足设计及使用性能的 要求，而且具有最高的劳动生产率，最少的工序周转和最佳的经济效果。通过课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远 不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才是真正 的知识，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。2 零件图分析万能分度头是通用设备的必备设备，它可以辅助机床完成被加工零件在圆周任 意度上的分度工作。如对零件分度钻孔，锐槽，锐削圆弧和零件划线工作。其主轴 的回转现可在 00 -90。之间任意调整

3、。分皮主轴可配备各种类型的卡盘及夹具。【神可-m-A 222 技术要求: 硬度 45-50HRCA，B 段硬度<30HRC2. 1 受力分析及性能要求 主轴是机床上传动力的零件，由于负荷不同，受力大小也不同，常承受弯曲、扭矩、冲击、同时 受到在滑移和转动部位受摩擦作用。因此主轴的性能要求是高硬度、足够的韧性及疲劳强度、强度、形状畸变要求。上述万能分度头主轴，从工件整体来说作为机床传动件，必须具备一定的强韧 性，同时后端直径 48. 2 及 A、B 两部位受击段，由于承受一定的扭转、摩擦力，因此要求具备较高的强度、硬度。3 材料的选择依据主轴的工作条件，与滑动轴承相配合，主轴承受的载荷较小

4、，主轴的转速也较小，工作表面精度要求不高的特点，可以选用调质钢或渗碳钢。渗碳钢表面有 高的弯曲、接触、疲劳强度及高的耐磨性，心部有良好的塑性和韧性，但是从所给 的零件图要求来看，此空心主轴要求内表面也有一定的耐磨性和抗疲劳性，而且渗碳钢热处理变形较大，工艺性能较差，因此渗碳钢不适合做此类轴，因而选用调质钢。3. 1调质钢简介(1)组织特点:结构钢碎火得到的马氏体组织经高温回火后，得到在 相基体上分布有极细小的颗粒状碳化物。它的显微组织根据含有不同合金元素而引起的 回火稳定性的差别和团火温度，可得到回火屈氏体或索氏体组织。(2) 成分特点:低碳: 含碳量一般为 O. 3-0. 5%，以保证心部有

5、足够的塑性 和韧性，含碳最低时降硬性不够，含碳最高时心部韧性下降。合金元素: 主加元 素'为 Cr、如0 、 Ni、Si 等，它们的主要作用是提高钢的碎透性，从而提高心部的强 度和韧性: 辅加元素为 W、Mo、V、Ti等强碳化物形成元素，这些元素通过形成稳 定的碳化物来细化奥氏体晶粒。(3) 性能及应用:调质钢具有良好的综合力学性能，有较高的强度，良好的塑性 和韧性。因而被广泛用于制造各种机械零件，如轴类、轴承和高强度结构。3. 2 调质钢的选择常用做轴类的调质钢有:45 钢，40Cr，40MnVB 等，参数见表 1。表 l 机床主铀材料-寸主45 同40Cr40MnVB成分W(C)

6、=0.45%W(C) =0. 45%，W(Cr) <1.5%W(C)=o. 40%，IV(Mn)<l.5W (V)(1.5%，IV (B)(1.5%临界硬度 (HRC)424144临界直径/mm(20-48 'C ) 水13-16.530-3860-67，(1) 45 钢是普通的中碳结构钢，冷热加工 性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛.。它用做截面尺寸较小或不要求完全碎透的零件，经过调质处理后，硬度可达到 220-250HBS，表面yt 火之后硬度为 48-52HRC。(2) 40Cr 一般用做洋透性较高的零件，合金元素 Cr 可阻碍碳化物在高温回 火

7、时聚集长大，保证钢的高强度，锦还阻碍 相的再结晶，能保持细小的晶块结构， 具有优良的机械性使 相也能保持高的强度，40Cr 经调质处理后，硬度可达到220-250H邸，表面碎火后的硬度为 52-61HRC。(3) 40MnVB 为要求湾透性更高一级的钢种，常用做大截面零件，合金元素 Mn 的加入对钢的冲击韧性有所改善，能使钢的韧-脆转化温度下降，V 可以细化奥氏 体品粒，微量的 B 可以显著提高钢的碎透性，经调质处理后，硬度可达到220-250HBS，表面i牢火后的硬度为 52-61HRC。 由上可以看出合金钢有较高的碎透性，适用于大截面零件，而且还有高的冲击韧性和低的韧"脆转化温度

8、。但是合金钢经常遇到的一个特殊问题就是高温回火脆性，高温回火后的冷却速度是影响钢韧性的主要因素，冷却速度越慢，室温冲击韧 性愈低，韧-脆转化温度愈高，因而合金调质钢的热处理过程不易把握。与合金调 质钢相比，碳素结构钢的烨透性较低，尽管如此，由于碳素调质钢价格便宜，来源 广，综合考虑:在满足零件要求(调制硬度 235H邸，表面猝火硬度为 48 日RC)的前 提下，应该选择 45 钢。4 确定加工路线工艺路线: 锻造机加工 (粗车留精车量 4rnm) 调质机加工 (精车磨量0.5-0.6rnm) 直径 48. 2mrn 局部洋火、回火机加工 (粗磨留精磨量 0.15-0. 25删)A、B 中间段降

9、火、回火机加工 (精磨或精磨后超精加工) 成品5 热处理工艺方法选择5. 1 调质 调质，即洋火力日i鸟'温团火，以获得回火索氏体组织，主要用于中碳碳素结构钢或低合金结构钢以获得良好的综合机械性能。5. 1. 1淳火方法的选择 常用的碎火方法有单液浑火法、中断1年火法(双碎火介质碎火法)、分级洋火法、等温?卒火法。(1)单液i年火法，把已加热到浑火温度的工千牛碎入一种湃，火介质，使其完全 冷却。它是最简单的洋火方法，常用于形状简单的碳钢和合金钢工件。(2)中断抨火法(双碎火介质碎火法)，把加热到部火温度的工件，先在冷却能力较强的碎火介质中冷却至接近 Ms 点，然后转入慢冷的洋火介质中冷

10、却至室温， 以达到在不同碎火冷却温度区间，有比较理想的碎火冷却速度。(3) 分级?卒火法，把工件由奥氏体化温度猝入高于该平1钢马氏体开始转变温 度的摔火介质中，在其中冷却直至工件各部分温度达到海火介质的温度，然后缓慢 冷至室温，发生马氏体转变。(4)等温碎火法，工件湾火加热后，若长期保持在下贝氏体转变区的温度， 使之完成奥氏体的等温转变，获得下贝氏体组织，这种碎火方法称为等温将火。因为待加工的零件形状复杂，尺寸较大，为了防止洋火过程中发生变形，开裂， 因而我选用中断碎火法。5. 1.2 因火方法的选择钢件t卒火后，再加热到Al 以下某一温度，保持一定时间，然后冷却到室温的热 处理工艺称为回火。

11、回火的目的是稳定组织，消除洋火应力;调整硬度、强度、塑 性、韧性。根据回火温度的不同，分为低温回火、中温回火、高温回火三种。 (1)低温回火 (150250.C)，组织是回火马氏体，和碎火马氏体相比，因火马氏体既保持了钢的高硬度、高强度和良好耐磨性，又适当提高了韧性。硬度为6165HRC，主要用于高碳钢，合金工具钢制造的刃具、量具，、模具及滚动轴承，渗碳、 碳氮共渗和表面碎火件等。(2)中温回火(350"""'5000C)，组织为回火屈氏体，对于一般碳钢和低合金钢， 中混回火相当于回火的第三温度区，此时碳化物开始聚集，基体开始回复，洋火应 力基本消除。硬度

12、为 35 50HRC，具有高的弹性极限，有良好的塑性和韧性，主用 于弹性件及模具处理。(3)高温回火 (500 6500C)，组织为回火索氏体，硬度为220 330HBSo 1牢 火和随后的高温回火称为调质处理，经调质处理后，钢具有优良的综合机械性能。 因此，高温回火主要适用于中碳结构钢或低合金结构钢， 用来制作汽车、拖拉机、机床等承受较大载荷的结构零件，如曲轴、连杆、螺栓、机床主轴及齿轮等重要的机器零件。 因为该主轴需要进行调M处理，所以采用高温回火。5.2 表面浮火的选择表面t卒火是指被处理工件在表面有限深度范围内加热至相变点以上，然后迅速 冷却，在工件表面一定深度范围内达到洋火同的的热处

13、理工艺。利用表面洋火得到 表面硬化后，零件的心部仍可保持原来的显微组织和性能不变，从而达到提高疲劳 强度、提高耐磨性并保持心部韧性的优良综合性能。常用的表面加热碎火方法有感应加热表面碎火、火焰痒火、电接触加热表面猝 火、电解液加热表面;卒火、激光加热表面洋火、电子柬加热表面碎火、等离子束加 热表面洋火等。(1)感应加热表面洋火，即以电磁感应原理在工件表面产生电流密度很高的 涡流来加热工件表面的辩火方法。根据所产生交流电流的频率不同，可分为高频碎 火、中频碎火及高频脉冲溥火三类。(2) 火焰洋火，即用温度极高的可 燃气体火焰直接加热工件表面的表面洋火 方法。(3) 电接触加热表面洋火，即以当低电

14、压大电流的电极引入工件并与之接触， 以电极与工件表面的接触电阻发热来加热工件表面的碎火方法。(4) 电解液加热表面碎火，即工件作为一个电极(阴极)插入电解液中，利 用阴极效应来加热工件表面的洋火方法。综合考虑了上述几种方法各自的特点和局限性后，我:ìZt用了感应洋火，因为它 具有工艺简单、工件变形小、生产效率高、省能、环境污染少、工艺过程易于实现 机械化和自动化等优点。6 制定热处理工艺制度表 245 铜加热和冷却 拍临界点钢号Ac，Ac.Ar，Ms45 钢725.C780.C682.C220-250.C6. 1正火工艺的制定为了消除毛胚锻造应力，降低硬度以及改善切削加工性能，同时均

15、匀组织，细化晶 粒，为了后续加热处理做准备。(1) 正火温度，选用 830-850.C。一般正火加热泪度是将工件加热到 ACa 或 ACCD以上 30-50.C ，45 钢的临界点温度为 780.C ，正火时一般采用热炉装料，加热过程 中工件内温差较大，为了缩短工件在高温时的停留时间，一般加热温度稍高。立命(2)正火保温时间，保祖时间与钢的化学成分、工件形状、尺寸、炉子类型、装炉量等多种因素有关，一般按每毫米厚度保括.1.5-2.5min 估算。主铀的直径为 115.4m.m，考虑加工余 量 5mm，因而其有效厚度为 50mm，保温时间为 4h 左右。(3) 正火的冷却方式一般采用空冷。850

16、.C6.2 调制工艺的制定 毛脏经键孔、车出大台阶后进行调制处理，其目的是为了提高主轴整体的强韧性，满足性能要求。(1)加热温度，亚共析钢洋火加热温度为 Ac汁30-50.C ，一般在空气炉中加热 比在盐浴中加热高 10-30.C ，综合考虑洋火力日热温度应选用 810-830.C。(2)碎火加热时间，应包括工件整个截面加热到预定碎火温度，并使之在该温度下完成组织转变、碳化物溶解和奥氏体成分均匀化所需的时间。常用经验公式为: =. k D式中 一一加热时间. mio; 一一加热时间系数，min/mm ;k一一装炉室修'正系数;仕一一工件有效厚度，阳。对于管型工件的有效厚度，当高度/壁厚

17、运 1.5 时，可按1.5 壁厚计算51，图 l 中最大壁厚为 15mm，考虑到圆锥部位的壁厚稍大一些，因而取最大壁厚为 20mmo 工件的有效厚度 D=50mm，加热系数 和装炉修正系数 k 分别见表 3 和表 4，对于 45钢，=1.0，k=1.0，则 =1.0 X 1.0 X 50=50mio，考虑到透热之后，还需要 5寸5min的组织转变时间，因而我选择 lh 的保温时间。表 3 常用钢的加热系数 Cmin/mm)(2)工件材料直径/Iwn<600.C 气体介 质炉中预热750-850.C 盐浴炉 中加热或预热800-900.C气体 介质炉中加热1l00-1300.C 盐 浴炉中

18、加热t索钢三三50>500. 3-0. 40. 4-0. 51.0-0. 21.2-1.5低合金钢主三50>500.45-0. 5O. 5-0. 551.2-1.51.5-1.8高合金钢 高速钢0.35-0.40O. 3-0. 35O. 3-0. 350. 65-0.850.17-0. 2O. 16-0. 18表 4 工件装炉修正系数5)工件装炉方式 修正系数 K工件装炉方式 修正系数 K1.01.01.0JÆ一1.4似匀。2.0仍然归4.0。.5 dd 1.4。.5dd 切2.22d矿石1.3。ldß切2.0至是1.72d 切1.8(3) 冷去IJ方法的选择，

19、考虑到所给主轴的形状复杂，尺寸较大，洋火过程易发生形变或开裂，我边用中断洋火法。把加热到淳火温度的工件，先在冷却能力强 的盐水中冷却至接近 Ms 点，然后取出转入油冷，以达到在不同湾火冷却温度区问， 有比较理想的 卒，火冷却速度。这样既保证了获得较高的硬度层和碎硬层深度又可减 少内应力及防止发生变形或开裂。在水中停留时间为每 5-6mm 有效厚度约 ls。由于tH7(温度难以掌握，须凭经验操作，当水中的工件抖动停止，在水中 30S 取出可放入油中油冷。另外，工件入水宜动不宜静，应按照、工件的几何形状，作规则运动。 静止的冷却介质加上静止的工件，导致硬度不均匀，应力不均匀而使工件变形大， 甚至开

20、裂。(4)回火温度的确定:根据零件要求，调质后的硬度为 235-265HBS，查表 5， 选择回火温度为 600-640.C。表 5 45 钢调质硬度5J钢号回火HBS45600-640200-230560-600220-250540-570250-280(5) 回火时间的确定: 回火时间一般从1二件入炉后炉漏升至回火温度时开始计算，一般为 1-3h，在实践中常用工件的有效厚度估算，表 6 是单个工件的保温 时间表，多个工件堆积可适当延长保温时间。由于工件的有效厚度是 50阳，二十个工件同时加热，我选择保温时间为 3h。表 6 中、高温回火保泪时间 表 2有效厚度/nUll<2525-5

21、050-7575-100100-125125-150保温时间/min盐炉20-3030-4545-6075空-9冷090-120120-150空气炉40-6070-90100-120150-180180-210210-240，-(6) 回火后的冷却: 回火后工件一般在空气中冷却。830'C6.3 卒火工艺的制定6. 3. 1 直径 48. 2mm 局部洋火、回火加热规范的确定 其目的是为了提高扭转工件部位的强度、硬度。(1)碎火温度: 加热温度，亚共析钢洋火加热温度为 Ac3+30-50.C，一般在空气炉中加热比在盐浴中加热高i 10-30.C，综合考虑碎火加热温度应边用 810-83

22、0.C 0 '(2)加热时间: 加热系数选择为1.21.5 之间，零件有效厚度 D 为 17mm，K 装炉 修正系数选择为 1.0。有上可得 t=1.0x 1.0X17rnin=17min，故保温 17min，先水碎 20s 在油冷。i牢火回火工件必须要垂直挂吊如图所示:-._-_.-.-.-_­­._.-_-.-.-.-._.-. -._-.-(3)回火温度根据表 5选择 350.C，I火时间一般从工件入炉后炉温升至回火祖度时开始计算，一般为卜 3h，在实践中常用工件的有效厚度估算，表 6 是单个工件的保 温时间表，多个工件堆积可适当延长保温时间。由于工件的有效厚

23、度是 17阳，二 十个工件同时 加热，我选择保温时间 2h。830.C71<冷局部碎火 局部 C A、B 中间段) 感应 j卒火、回火A、B 中问段感应碎火，回火目的都是为了提高该部位表面硬度及耐磨性。(1)洋火加热温度和加热方式的选择: 常用加热方式有两种，一种为同时加热法，即对工件需碎火表面同时加热，一般在设备功率足够、生产批量比较大的情 况下采用:另一种为连续加热法，即对工件需1年火部位中的一部分同时加热，通过 感应器与工件之间的相对运动，把己加热部位逐渐移到冷却为之冷却，待加热音位I 移至感应器中加热，如此连续进行，直至需硬化的全部部位湾火完毕。由于所要加 工的工件碎火部位比较分

24、散，难以实现对其同时加热，因而选择连续加热法。一般 高频加热t芋，火温度可比普遍加热洋火温度高 30-200.C，因而我选 880-900.C 。在连 续加热条件下，通过控制工件与感应圈相对位移速度来实现。选用的感应器阳极电 压 13. 5kv，阳极电流队，屏极电流1.2A，工件连续碎火时相对移动速度 100mm/mi n。(2) 冷去iJ方式和冷却介质的选择:常用的冷却方式是喷射冷却法和浸液冷却 法。喷射冷却法即当反应器加热终了时把工件置于喷射其中，向工件喷射?卒火介质 进行洋火冷却，其冷却速度可以通过调节液体压力、混度及喷射时间来控制。浸液1年火法即当工件加热终了时，浸入碎火介质中进行冷却

25、。考虑到零件加工部位的分 散性，零件形状复杂，我选择喷射冷却法，这样比较容易控制冷却速度。冷却介质 使用水溶液。(1) 回火温度根据下表选择 300.C表 545 钢调质硬度(5J钢号回火温度 (.C)硬度 CHRC)4515055200553005040041500335502660022(2)回火时间的确定: 回火时间一般从工件入炉后炉温升至回火温度时开始计算，一般为卜 拙，在实践中常用工件的有效厚度估算，选择 2h。900.C/感 应 悴 火匹火7 热处理设备选择常用的热处理加热设备按能源分有燃料加热设备和电加热设备:按工作温度可C0 0C-I000 C) 和低温炉 (6500C )。生

26、产上常用的加热设备有电阻炉、浴炉、气体渗碳炉、高颇感应加热设备等。炉型的选择 应依据不同的工艺要求及工件的类型来决定。热处理设备的选择要从设备经济性、可靠性、配套性、安全性、安全性以及工 厂的实际情况等来选择(6) 。7. 1箱式电阻炉的选择 热处理电阻炉是以电为能源的，通过炉内电热元件将电能转化为热能而加热工件的炉子，是一种造价相对便宜的炉子，以降低成本。中温箱式电阻炉可用于退火、 正火、回火或团体渗碳等。表 6 为中温箱式电阻炉各种参数，主轴的尺寸为222X115.4X48.2mm，并且为单件小批生产，故在回火过程中选择 RX3-30-9型号 的箱式电阻炉。主轴平放在炉膛内，一次最多可放

27、20 根。表 6 中温箱式电阻炉产品规格及技术参数7型号/KIV/V温度宽×高) / ( mmXmmXmm)空载耗能/KW空炉fl 温 时间/h最大装载障/kg80RX3-15-915380950600 X 300 X 25052. 5RX3-30-9303803950950 X 450 X 35072.5200RX3-45-94538039501200 X 600 X 40092. 5400RX3-60-96038039501500 X 750 X 450123700RX3-75-97538039501800 X 900 X 550163.51200项 目 单位RDM一 RDM-.

28、 ROM一 RDM- RIJM- R DM- RDM- RDM一 RDM - ROM-30-8 45- 13 30-S45- 8 70-1345-670-890-1390-6130-8.电饭也Æv25.12 25. JZ玉1.23$.1 2825.1 28 28.14Z8.H 28棚It 3 3 33 3 3 3 3 3 3领 Ii度"c 850 1300 òSO850 13CO 650850 1300 650 850空炉4民章电功率 kW-<13<26<8 <18<3S <12<24<50<34<50m

29、m3003创 350 350350 450450 450 i 90。 900炉'童尺寸 "、凹'250 250 350300300350 350350 450 450自R mm700700 100 700700100 700700 700 7妖目11n 60 1260 1210 lZ10 1310 1310 13101410 15601560侨贵 R.; 町，、9101010 960960 J0601010 1010 1110 1310 1310fimlJl10701070 1070 10701070 1070 1070 1070 1070 1010 kg 12301

30、360 1520 1530 173')1630 1640 17702700 2670及JSGs ZUSG ，ZUS(h ZUSG ，ZUSGl zu织1) zv以JZ USG ，ZUSG ，ZUSG，-35' -3 -50 3 一35-3 一51>-3 一75- 3 一50-3 -75- 3100- 31-100-150-3配套变Æ tf 盟号-i4曼4-12 外部电加锦中温浴妒的技术.黯贵E协与归 自理L t:rCY2-10-BGYZ-20-3GY2-31>-8 ' 领定汤' kW 10 20 30 电 压 V 220 380 380 相

31、 敷 I 1峨1Ttk扇属提串联 Y造商工作温度 'C 850 850850绵绵 陀 ，t I 直径 IIlm 200 300400|深度mm350 550515交铲1t温时间 运33. S4二6.5窃 遭E功E民kW4 击7外形尺寸m m1300X 1236 X 1834 1400 X11)OX2115lHO X122C X 2316 量 kg L150121550(1)鉴于所需要的加热温度，选择中温箱式电阻炉进行加热。中温箱式电阻炉可用为大批量生产考虑经济性和实用性，故选用正火边用 RX3-75-9 箱式电阻炉批量 生产。调制?卒火边用 RX3-45-9 箱式电阻炉批量生产。回火选

32、用 RX3-75-9 箱式电阻 炉批量生产。(2) 鉴于工件需要局部海火根据海火温度，直径 48.2mm 选用 RDM-30-6 中温盐浴 炉周音 y卒火、选用 GY2-10-8 外部电热中温浴炉加热回火。7.2 感应加热设备的选择(L) 局部 ( A、B 中间段选用 GPJOO-CM 型立式高频加热电源，感应器选择自 喷水式，感应加热装置根据电源频率不同，可分为超高频、高'频、超音频、中频、 工颇感应加热装置。也可按变勋、方式分为电子管变颇装置、机式变频装置、晶闸管 变频装置及工频加热装置。常见的电子管式高频、超音频变频装置的型号见表 7，变频装置由晶闸管调压器、升压变压器、高压整流

33、器，电子管振荡器等构成的主回路电路及微机控制调压电源系统组成。选择的设备频率为 250KHz，因而选择GP100-CM 型号的电子管式高频设备。表 7 电子管式高频装置的型号及主要技术数据型号输入 容量/KVA振荡 功率/KW输出 功率/KW振荡频率/KHz怜却 水耗 韭/L主要 用途设备组 成设备外形尺寸mmXmrnXmrnGP10-C215108500-10008000t卒火 焊接振荡柜800X900 X 1 500GP30A-C2503025200-3001500j牢火 焊接振荡柜 整流柜 变压器2200 X 900 X 20001200X 900X 12001150X 800X 105

34、0GPIOO-C3003200t卒火 焊接振荡柜 整流柜 变压器§2200 X 900 X 20001600 X 1050 X 2000800X500X 1400GP200-C2400200170150、50800碎火振荡柜1600 x 2000 x 22001600 X 2000 x 1800|口焊接600X670X 1 5007. 3 感应器的选择感应器是感应加热的主要工装，选择感应器的原则是保证工件表团加热层温度 均匀、电效率高、容易制造、安装操作方便。按感应器形状可分为圆柱外表团加热 感应器，内孔表面加热感应器、平面加热感应器以及特殊形状表面加热感应

35、器等。零件图中 AB 两处待加工部位为圆柱外表面，因而可以使用圆柱外表面加热感 应器，如|3图所示。零件图 AB 中间段部位为内孔表面，选用内孔表面加热感应器， 如图 4 所示。7)图 3 高频外表面连续碎火感应揣-ddueq1.体8图 4内孔感应梅a) 感j壶'器结构b ) 碎火时位置8 工装设计1b耳bky一流压一柜器工装设计主要指的是热处理过程中所用到的辅具和夹具以及其他设备所进行的选择。8. 1 卒火介质冷却设备选用普通型间隙洋火槽，由于此类碎火槽水的热容量很大，冷却能力很强，工件在水中碎火时 ，阻碍冷却。为此摔火水槽应设置搅拌或其他使介质运动的装置， 以破坏蒸汽膜和使介质温度

36、均匀化，7)(温控制在 15-250C，可获得一致的洋火效 果。热处理冷却设备应能保证工件在冷却时具有相应的冷却速度和冷却温度。ytp'_火 冷却设备主要指盛油介质的槽子，油的粘度大，并影响冷却能力和温度均匀度，因此油槽应控制油温和加热搅拌。油温一般保持在 40-950 C，最常用的在 50一750C之 间，油槽应设冷却循环系统和加热装置，还应防止水混入，注意设置排水口。一般 的1年火槽的尺寸都能够满足洋火要求如边普通了卒火槽8.2 清洗设备的选择 零件在热处理前需清除锈斑、油溃、污垢、切削冷却液和研磨剂等，以保证不阻碍加热和冷却，不影响介质和气氛的纯度。以防零件出现软点、渗层不均匀、

37、组织不均匀等影响热处理质量的现象。热处理后也常需清洗，以去除零件表面残油、 残渣和炭黑等附着物，以保障热处理零件清洁度、防锈和不影响下道工序加工等要 求。根据零件对清洁度要求、生产方式、生产批量及工件外形尺寸选用相应的清洗 设备。一般清洗机常用于清除残油和残盐，可分为间歇式和连续式两种。前者有清洗 槽、室式清洗机，强力加压喷射式清洗剂等;后者有传送带式清洗机及各类生产线、 自动线配置的悬挂输送链式、链板式、推轩式和往复式等各类专用清洗设备。根据 主轴的生产特点，小批量的中小型零件，我选择室式清洗机。A-A因 10-41 盒式清洗机1J -88.3工装夹具的选择工件调制边用 (a) 夹具，进行局

38、音I 卒火边用 (b) 将工件垂直挂立。b)a)阂 )0- 75 儿付小王仲华 文总共9 检验设备及方法选择表 13主轴的技术要求和质量检验9J IOJ检验项目正火调质局部碎火，回火局部队、B 中间段)淳火， 回火硬度运197HBWt卒火后工件硬度二三50HRC. 匹后|火 工件硬度为235-265HBW周音IH字火部 位硬度为45-50HRC主相l直径 48. 2mm 段 和 A、B 中间段硬度应 为 45-50HRC显微生H织结构钢正火后晶主斩 等主要零件测定硬 化 层细化的马氏体组织粒度二三 5 级，为均匀铁京体加片 状珠光体组织调质后金相组织为均匀索氏体， 不允许存在游离 铁素体深 度

39、 为1.0-1.51mn ， t卒火 后 马氏 体 3-7级崎变径跳量不能超过加工余量的1/2，对变形超差者，也采用 200KN液压校直机矫正。外观所有经过热处理件都必须进行外观检查，不允许有 开裂、烧伤、磕碰、腐蚀等缺陷质量检测方法用磁粉探伤或其他无损检测方 法; 用金相显微 镜检查检查部位: 工件表面: 布氏硬度 计检查;用金相 显微镜检查洛氏硬度计 测量;融'皮法 测量采用顶尖、百分表检 查径跳盘其他其他项目如力学性能、化学成分、物理性能等需要检查时按规定检查，对易产生碎火开裂件进行 100%无损栋'伤检查10 热处理缺陷分析( 10在实际的热处理过程中，由于原材料的缺陷、工艺设计不当、工序不当、操作 不当等原因，易造成各种热处理缺陷的产生。轴炎在加工过程中可能出现的热处理 缺陷如下:(1)硬度过高，W (C) >0. 45%的中、高碳钢在正火过程中容易出现硬度过高 现象。产生原因: 冷却速度快，组织中珠光体片间距变细，碳化物弥散度增大:装 炉里-大，炉温不均匀。严格控制工艺参数，可消除硬度过高缺陷。(2) 碎火111奇变，产生原因:热处理前后组织比体积不同是引起体积变化的主 要原因，力日热温度不均，1年火冷却时的不同时 性形成的热应力和组织应力使工件局 部发生塑性变形。消除方式:降低了卒火加热泪度对减少热应力和组织应力畸变都