金属材料热处理工艺的使用选择参考

时间: 2021-07-09 22:32:14 浏览次数:
简介:金属材料热处理工艺的使用选择是依据不同材料及工艺特性来操作的,以下为部分不同金属材料的工艺选择参考。
1、现有下列零件及可供选择的材料,给各零件选择合适的材料,并选择合适的热处理工艺(或使用状态)。 零件名称:自行车架,连杆螺栓,车厢板簧
,滑动轴承,变速齿轮,机床床身,柴油机曲轴。
可选材料:60Si2Mn,ZQSn6-6-3,QT600-2, T12A, 40Cr, HT200, 16Mn, 20CrMnTi。 答:自行车架:16Mn 焊接
连杆螺栓:40Cr后道热处理方法:调质;
车厢板簧:60Si2Mn后道热处理方法:淬火+中温回火;
滑动轴承:ZQSn6-6-3使用状态:铸造;
变速齿轮:20CrMnTi后道热处理方法:渗碳后淬火、低温回火; 机床床身:HT200,后道热处理方法:去应力退火;
柴油机曲轴:QT600-2后道热处理方法:等温淬火。
时效热处理炉
2、某型号柴油机的凸轮轴,要求凸轮表面有高的硬度(HRC>50),而心部具有良好的韧性(Ak>40J),原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频
淬火,然后低温回火,现因工厂库存的45钢已用完,只剩15钢,拟用15钢代替。试说明:
(1)原45钢各热处理工序的作用;
(2)改用15钢后,应按原热处理工序进行能否满足性能要求?为什么?
(3)改用15钢后,为达到所要求的性能,在心部强度足够的前提下采用何种热处理工艺?
答:
(1)调质处理:得到心部硬度,获得良好的综合力学性能和疲劳强度,为高频淬火做好准备;高频淬火:使其有足够的强度硬度,耐磨性;低温回
火:消除内应力,便于后续加工;
(2)不能,心部较软而表面硬度,会造成表面脱落;
(3)表面要渗碳处理
铝合金固溶热处理
3、选择下列零件的热处理方法,并编写简明的工艺路线(各零件均选用锻造毛坯,并且钢材具有足够的淬透性):
(1)某机床变速箱齿轮(模数m=4),要求齿面耐磨,心部强度和韧性要求不高,材料选用45 钢;
(2)某机床主轴,要求有良好的综合机械性能,轴径部分要求耐磨(HRC 50-55),材料选用45 钢;
(3)镗床镗杆,在重载荷下工作,精度要求较高,并在滑动轴承中运转,要求镗杆表面有较高的硬度,心部有较高的综合机械性能,材料选用
38CrMoALA。
(4)M12 丝锥,要求刃部硬度为60~62HRC,柄部硬度为30~40HRC,材料选用T12A。
答: ⑴45钢机床变速箱齿轮: 下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→超音频感应加热淬火+低温回火→精磨→成品;
⑵45钢机床主轴: 下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火+低温回火→精磨→成品; ⑶38CrMoAlA镗床镗杆: 下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→氮化→研磨→成品;
(5)T12A丝锥: 锻造→球化退火→机加工→淬火+低温回火→柄部盐浴加热快速退火→精加工。
天然气热处理炉
4、有一传动轴(直径φ20mm)受中等交变拉压载荷作用要求沿截面性能均匀一致,(1)选择合适的材料,(2)编制简明工艺路线,(3)说明各热处理工艺的主要作用:(4)指出组织。
可供选择材料:16Mn,20CrMnTi,45,40Cr,40CrNiMo,T12。
答:
(1)选用20CrMnTi
(2)简明工艺路线:备料→锻造→正火→机械加工→渗碳→淬火、低温回火→机械加工。
(3)热处理工艺的主要作用如下:正火主要为了消除毛坯的锻造应力,降低硬度以改善切削加工性,同时也均匀组织,细化晶粒,为以后的热处理做组织准备。
渗碳:为了保证传动轴表层的含碳量及渗碳层深度的要求。
淬火+低温回火:提高表面的硬度和耐磨性,而心部具有足够的韧性,其中低温回火的作用是消除淬火应力及减少脆性。
(4)表面组织为回火马氏体,心部组织为回火索氏体
金属材料热处理工艺的使用选择参考

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台车炉,回火炉,退火炉

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