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机械零件热处理工艺选择的原则是什么?
发布时间:2021-08-27 15:06
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  机械零件热处理工艺选择的原则是什么?

  

  机器零件热处理工艺选择的一般原则如下:

  

  1)对强度要求低的碳钢零件不得进行热处理或仅进行正火。铸钢件需要正火。

  

  2)根据可加工性要求选择热处理工艺。低碳低合金结构钢的正火制备热处理,如20CrMnTi模具钢的等温正火工艺(又称等温退火),可获得良好的切削性能和较低的表面粗糙度;正火后,淬透性较好的钢需要高温回火。用于冷变形的弹簧钢、高碳钢和高合金钢或低碳低合金结构钢零件应进行球化处理和退火处理,以获得良好的加工性能;为了提高批量生产零件的可加工性,有必要采用合适的预热处理工艺。

  

  3)对强度和综合力学性能要求较高的零件可以进行调质处理。淬火和回火处理可用作初步热处理或***终热处理。

  

  淬火回火处理在以下情况下用作初步热处理:①为了提高表面淬火零件的芯部机械性能;②提高氮碳共渗零件的型芯强度;③提高渗氮件芯部的力学性能,改善渗氮层的结构,避免针状氮化物等缺陷;④对于容易发生淬火变形的零件,调质预热处理有助于减少淬火变形。

  

  在以下情况下采用调质处理作为***终热处理:①整体零件要求较好的综合力学性能;②考虑能满足零件的性能要求,兼顾零件的可加工性和精度以及热处理的经济性和方便性。

  

  4)作为***终热处理的整体淬火往往适用于以下情况:①对于整体强度和韧性要求较高的零件,可采用低碳钢或低碳合金钢进行整体淬火,获得低碳马氏体组织,或采用整体两相区加热淬火等整体处理工艺进行强韧化;②很多有一定强度的机械零件是作为一个整体来要求的,同时要考虑一定的塑性韧性,选择整体淬火回火到合适硬度的***终热处理;③对于整体要求较高强度、硬度和耐磨性的零件,整体淬火的***终热处理可以获得较高的强度和硬度;④对于局部淬火有困难的小零件和要求硬化面较多的零件,可采用整体淬火,以简化工序,但对于承受较大冲击载荷的零件,应慎重考虑是否采用整体淬火。

  

  5)对于形状复杂、热处理所需变形小或整体强度、韧性高、表面耐磨性高的零件,可采用等温淬火或分段淬火进行***终热处理。

  

  6)对于只需要一端硬化且有强度要求的零件,一端可以用流态化炉(或盐浴炉)局部加热硬化,也可以用火焰加热或感应加热硬化。对于中间某一部位只需硬化的零件,可采用流态化炉(或盐浴炉)局部加热,掉头淬火;或者非硬化件先绝缘保护,再整体加热淬火冷却。

  

  7)对于表面层要求耐磨性和疲劳强度高的零件,可采用表面淬火作为***终热处理。

  

  8)对于表面要求高耐磨性、高疲劳强度、芯部要求高强度、高韧性的动力机械零件,可采用低碳合金钢,***终热处理可采用渗碳(或碳氮共渗)淬火。

  

  9)对于要求高耐磨性和疲劳强度的精密零件,或要求有一定耐腐蚀性的零件,可采用渗氮处理。

  

  10)对于表面耐磨、疲劳强度高的轻载荷零件,或者形状复杂、载荷较轻的精密零件,如果难以解决热处理变形问题,可以采用各种低温化学热处理工艺,如铁素体氮碳共渗、硫氮碳共渗、低温渗硫等。

  

  11)为了减少***终热处理过程中的变形,应在工艺中安排适当的应力消除退火工艺,以消除或减少前道工序中的残余应力。此时,对于形状复杂的渗氮或氮碳共渗零件尤为重要。

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