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《材料科学与工程专业《金属热处理原理及工艺》课件第十二章 钢的热处理举例.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第十三章钢的热处理举例齿轮热处理轴承热处理弹簧热处理工具热处理轴的热处理基本思路：工作条件（载荷，环境）失效形式性能要求材料热处理工艺1、工作条件－用于传递动力、改变方向或速度的重要零件，受力情况复杂。2、常见失效形式齿轮接触面磨损或齿面塑性变形（表面硬度不足）；齿轮面剥落（疲劳损坏、点蚀）；断齿（强度低或超载）一.齿轮热处理一.齿轮热处理3.齿轮的技术要求齿面高的硬度、接触疲劳、耐磨损性能；齿轮根部及齿轮具有高的强度和韧性。4.齿轮用钢低、中碳轻载齿轮：45，调质或正火中载齿轮：45、40Cr
2、，调质，耐磨部位表面淬火重载齿轮：20Cr、20CrMnTi，渗碳淬火高精度齿轮：38CrMoAlA，调质渗氮1）渗碳齿轮 材料：20CrMnTi、20Cr、30CrMnTiA等 服役场合：高速重载（汽车齿轮）下料工艺：锻造正火切削加工渗碳淬火低温回火5.齿轮热处理工艺精加工掌握各热处理工序的目的，工艺，组织(1)正火细化晶粒；调整硬度，便于切削加工加热至Ac3+30～50℃,空冷,组织细珠光体+(少量铁素体)(2)渗碳提高表面含碳量920～930℃保温3～9h(3)渗碳后淬火获得马氏体，提
3、高表面硬度直接淬火或一次淬火表面：高碳M+Ar+碳化物,过渡层:M+Ar,心部:低碳M+F（少量）(4)回火消除淬火应力，低温200℃，M→M回下料锻造正火切削加工渗碳淬火低温回火精加工20CrMnTi钢制造齿轮的 热处理工艺曲线加工工艺路线:下料锻造粗加工半精加工精车加工及精磨5.齿轮热处理工艺2）中载齿轮（中碳钢）热处理（表面淬火）适用于35～55,40Cr,35CrMn,35CrMo,42SiMn等材料齿轮。正火调质表面淬火低温回火(1)正火(或完全退火）细化晶粒，调整硬度加热至Ac3+3
4、0～50℃,空冷,细珠光体+(少量铁素体)(2)调质热处理使心部具有良好强韧性加热至Ac3+30～50℃后淬火+500～600℃高温回火,回火索氏体(3)表面感应淬火(表面火焰淬火)提高表面硬度表面加热至Ac3+30～50℃，心部没有加热。淬火后表面获得马氏体+残余奥氏体,过渡层马氏体+F＋残余奥氏体,心部回火索氏体(4)低温回火消除淬火应力，低温200℃，M→M回轻载齿轮：45，调质或正火中载齿轮：45、40Cr，调质，耐磨部位表面淬火重载齿轮：20Cr、20CrMnTi，渗碳淬火高精度齿轮：
5、38CrMoAlA，调质渗氮二、滚动轴承热处理滚珠轴承滚针轴承滚柱轴承1、工作条件高载荷，交变应力高转速，一定冲击。接触疲劳破坏二、滚动轴承热处理2、失效形式塑性变形磨损3、性能要求:（内外圈和滚动体）高的硬度和耐磨性;高的接触疲劳强度;足够的韧性和耐蚀性;尺寸稳定性滚珠轴承滚针轴承滚柱轴承二、滚动轴承热处理4、轴承用钢:二、滚动轴承热处理GCr15含Cr量WCr≈1.5%滚动轴承钢高碳,Wc=0.95～1.15%GCr15轴承钢制造轴承的工艺路线锻造机加工球化退火淬火+冷处理(–60～–80℃
6、;1h)低温回火正火磨削加工稳定化处理(120～150℃；5～10h)5、热处理工艺①预备热处理:正火：消除网状碳化物，细化晶粒球化退火：降低硬度，提高韧性，为淬火组织准备②淬火:获得马氏体组织810～860℃（温度偏高），让Cr尽量溶入A，又不致于导致晶粒粗大，A含碳过高；油冷③冷处理:获得马氏体组织,减少Ar④低温回火:消除残余应力，保持高硬度.二、滚动轴承热处理汽车板簧扭转弹簧大型热卷弹簧弹簧丝三、弹簧热处理1、工作条件储存能量和减轻震动,主要承受拉力、压力、扭力、交变载荷；2、失效形式：
7、疲劳断裂，永久变形3、性能要求：高的强度极限、弹性极限、疲劳极限、成型加工性能（塑性成型、热处理性能）4、常用材料65、65Mn、60Si2Mn等中碳钢及中碳合金钢5、热处理工艺（一）冷成形弹簧（小弹簧）由强化过的钢丝（铅淬冷拔、冷拔、淬火+回火的钢丝）冷卷成弹簧，只需进行去应力退火（加热温度250～300℃），以消除变形过程中或淬火中形成的残余应力，稳定尺寸。（二）热成形弹簧采用热轧钢丝或钢板制成（如汽车板簧）淬火——提高强度，中温回火——消除应力，提高弹性极限。淬火温度Ac3以上，回火温度3
8、50～450℃，组织：回火屈氏体大型热卷弹簧——去应力退火——淬火+中温回火（或采用等温淬火）或采用等温淬火，得到贝氏体组织＊（三）沉淀硬化处理对于17-7PH(0Cr17Ni7Al)沉淀硬化钢，在冷拉或固溶处理状态下成型的弹簧。主要工艺过程如下：（1）固溶处理：奥氏体化，获得均匀一致的奥氏体组织（2）成型加工（3）调整热处理（或淬火处理）加热到奥氏体化稍低温度，冷却，获得低碳马氏体+残余奥氏体组织（4）深冷处理：使淬火状态下残余奥氏体继续转变为低碳马氏体（根据需要确定）（5）沉淀硬化处理在48
