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熱處理工藝與熱處理淬火

發布時間:2012-12-10 20:16:23
零件所選材料一般應先制成與成品尺寸形狀相近的毛坯,如鍛件、鑄件、焊接件等,然后再進行加工,零件的加工都是按一定的工藝路線進行的。熱處理淬火是機械制造過程中的重要工序,正確理解熱處理淬火的技術條件,合理安排熱處理淬火在加工工藝路線中的工序位置,對于改善切削加工性能、保證零件質量具有重要意義。 熱處理的技術條件 熱處理淬火技術條件的內容主要包括:工件最終的熱處理方法,熱處理淬火后組織和應達到的力學性能、精度和工藝性能要求。 一般零件均以硬度作為熱處理技術條件,但對于某些力學性能要求較高的重要零件,例如動力機械上的關鍵零件如曲軸、連桿、齒輪等,還應標出強度、塑性、韌性指標,有的還應提出對金相顯微組織的要求;對于滲碳件則還應標注出滲碳淬火、回火后表面和心部的硬度、滲碳的部位(全部或局部)、滲碳層深度等;對于表面熱處理淬火零件,在圖樣上應標出淬硬層的硬度、深度與淬硬部位,有的還應提出對顯微組織及限制變形的要求,如軸淬火后彎曲度、孔的變形量等。 熱處理的圖樣標注 標注熱處理技術條件時,可用文字和數字在圖樣上簡要說明,也可用熱處理淬火工藝分類及代號來表示。熱處理技術條件一般標注在零件圖標題欄的上方。 文字和數字說明:一般標注最終熱處理方法及其達到的力學性能要求,通常標注硬度值。在標注硬度值時應允許有一個波功范圍:一般布氏硬度范圍在30-40左右,洛氏硬度范圍在5左右,允許有一定范圍,如調質220-250HBS。重要零件有時提出金相組織或強度、塑性要求,對于滲碳、滲氮件,則要標出滲碳、滲氮深度及淬火后回火的硬度值,表面淬火件還要標出淬硬層深度和硬度值。 熱處理代號:熱處理代號一般由四位數字組織,有時在四位數字后加上分類工藝代號。如退火代號5111,其中球化退火5111s、去應力退火5111e;正火代號5121,調質代號5151,淬火和回火代號5141,可參照國家標準(GBlT 12603-1990)具體規定。 熱處理的工序位置 根據熱處理的目的和工序位置的不同,熱處理可分為預先熱處理和最 終熱處理兩大類。其工序位置安排的一般規律如下: (1)預先熱處理:預先熱處理為后續加工或后續熱處理服務,包括退火、正火、調質等,其工序位置一般均緊接毛坯生產之后,切削加工之前(如退火、正火);或粗加工之后,精加工之前(如調質)。 ①退火、正火:主要作用是消除主坯的缺陷(內應力、晶粒粗大、組織不均勻等)。通常都安排在毛坯生產之后、切削加工之前。對于精密零件,為了消除切削加工的殘專應力,在切削加工工序之間還應安排去應力退火。 ②調質:調質目的是提高綜合力學性能為后續熱處理作組織準備,一般安排在粗加工之后、精加工或半精加工之前。調質零件的加工路線一般為:下料一鍛造一正火(退火)一切削粗加工一調質一切削精加工。 在實際生產中,灰鑄鐵件、鑄鋼件和某些鋼軋件、鋼鍛件經退火、正火或調質后,往往不再進行其他熱處理,這時上述熱處理也就是最終熱處理。 最終熱處理:最終熱處理包括各種淬火、回火及表面熱處理等。零件經這類熱處理后,獲得所需的使用性能,因零件的硬度較高,除磨削加工外,不宜進行其他形式的切削加工,故最終熱處理工序均安排在半精加工之后。 ①淬火、回火:整體淬火、回火與表面淬火的工序位置安排基本相同。淬火件的變形及氧化、脫碳應生磨削中去除,故需留磨削余量。直徑在200mm、長度在100mm以下的淬火件,磨削余量一般為0.35-0. 75mm。表面淬火件的變形小,其磨削余量要比整體淬火件小。整體淬火零件的加工路線一般為:下料一鍛造一退火(正火)一粗切削加工、半精切削加工一淬火劑淬火、回火(低、中溫)一磨削。 感應加熱表面淬火零件的加工路線一般為:下料一鍛造一退火(正火)一粗切削加工一調質一半精切削加工—感應加熱表面淬火一低溫回火一磨削。 ②滲碳:滲碳分整體滲碳和局部滲碳兩種。當零件局部不允許滲碳處理時,應在圖樣上予以注明。該部位可鍍銅以防滲碳,或采取多留余量的方法,待零件滲碳后淬火前再切削掉該處滲碳層。整體滲碳件的加工路線一般為:下料一鍛造一正火一粗、半精切削加工滲碳、淬火、低溫回火一精切削加工(磨削)。局部滲碳件的加工路線一般為:下料一鍛造一正火一粗、半精切削加工一非滲碳部位鍍銅(留防滲余量)一滲碳一淬火、低溫回火一精加工(磨削)。 ③滲氮:滲氮溫度較低,變形小,滲層硬且薄,故滲氮后只宜精磨。調質主要使心部獲得良好的綜合力學性能。滲氮件的加工路線一般為:下料一鍛造一退火一粗加工一調質一半精切削加工一去應力退火一粗磨一滲氮一精磨。 本文參考《金屬工藝基礎與實踐》一書。
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