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文檔簡介
1、摘 要【小3號(hào)黑體】本設(shè)計(jì)主要分為綜述、產(chǎn)品方案制定、典型產(chǎn)品熱處理工藝制度的制定、設(shè)備及參數(shù)選擇、熱處理爐的計(jì)算、車間經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和專題等幾個(gè)部分。通過對(duì)42CrMo鋼采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚕色@得良好的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、抗疲勞性能以及尺寸穩(wěn)定性。綜合力學(xué)性能的提高可使鋼的使用壽命得到大幅度的提高?!菊撐恼獞?yīng)概括地反映出畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的目的、內(nèi)容、方法、結(jié)果和結(jié)論。摘要中不宜使用公式、圖表,不標(biāo)注引用文獻(xiàn)編號(hào)。中文摘要一般為300500字,并翻譯成英文(12001500字符)。摘要正文不分段落(小4號(hào)楷體)】關(guān)鍵詞【摘要正文后下空一行打印“關(guān)鍵詞”三字(小3號(hào)黑體,左頂格排)】:42
2、CrMo鋼;齒輪;熱處理工藝;熱處理爐【關(guān)鍵詞供文獻(xiàn)檢索使用,是表達(dá)文獻(xiàn)主題概念的自然語言詞匯,可從其題名、層次標(biāo)題和正文中選出。關(guān)鍵詞一般38個(gè)。(小4號(hào)楷體),每一關(guān)鍵詞之間用分號(hào)分開,最后一個(gè)關(guān)鍵詞后無標(biāo)點(diǎn)符號(hào)】ABSTRACTThis design mainly includes the summary, the product planning formulation, the typical product heat treatment craft system formulation, the choice of equipment and the parameter, the
3、heat-treatment furnace computation, the workshop economic indicator computation and the topic and so on. 【英文摘要單獨(dú)排頁,其內(nèi)容及關(guān)鍵詞應(yīng)與中文摘要一致,并要符合英語語法,語句通順,文字流暢。英文為Times New Roman體,字號(hào)與中文摘要相同?!縆ey word:42CrMo steel; gear; Heat treatment craft; Heat-treatment furnace1 綜述11.1 我國熱處理技術(shù)發(fā)展歷史11.2 我國熱處理發(fā)展方向21.2.1 我國熱處理
4、現(xiàn)狀21.2.2 降低物耗、能耗、污染的有效方法錯(cuò)誤!未定義書簽。1.3 熱處理設(shè)備及材料的發(fā)展31.4 環(huán)境材料學(xué)的提出對(duì)熱處理工藝發(fā)展的影響31.4.1 產(chǎn)生了熱處理工藝的四大發(fā)展趨勢31.4.2 簡約熱處理31.4.3 兼并熱處理41.4.4 在線熱處理41.5 環(huán)境材料學(xué)的提出對(duì)熱處理設(shè)備發(fā)展的影響51.5.1 產(chǎn)品市場對(duì)熱處理生產(chǎn)的要求51.5.2 熱處理設(shè)備和工藝材料的發(fā)展必須適應(yīng)環(huán)境材料學(xué)理念51.6 熱處理發(fā)展需實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化錯(cuò)誤!未定義書簽。1.7 離子滲氮技術(shù)錯(cuò)誤!未定義書簽。1.7.1 離子滲氮技術(shù)的進(jìn)展錯(cuò)誤!未定義書簽。1.7.2 離子滲氮的主要優(yōu)點(diǎn)錯(cuò)誤!未定義書簽。1.7
5、.3 離子滲氮的應(yīng)用實(shí)例錯(cuò)誤!未定義書簽。2 車間產(chǎn)品方案的確定錯(cuò)誤!未定義書簽。2.1 產(chǎn)品列表62.2 典型產(chǎn)品錯(cuò)誤!未定義書簽。2.3 齒輪定義錯(cuò)誤!未定義書簽。2.4 齒輪材料及工作條件錯(cuò)誤!未定義書簽。3 42CrMo汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪離子氮化工藝錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1 42CrMo鋼用途的及特性錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1.1 42CrMo鋼的適用范圍錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1.2 42CrMo鋼的力學(xué)性能錯(cuò)誤!未定義書簽。4.1 選擇設(shè)備應(yīng)遵循的原則錯(cuò)誤!未定義書簽。4.2 設(shè)備選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。4.2.1 主要設(shè)備選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。4.2.2 冷卻設(shè)備錯(cuò)誤!未定義書簽。4.3
6、車間輔助設(shè)備的選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。5 熱處理電阻爐的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。5.1 電阻爐的初步確定錯(cuò)誤!未定義書簽。5.1.1 技術(shù)條件錯(cuò)誤!未定義書簽。5.1.2 爐型的確定錯(cuò)誤!未定義書簽?!纠砉ゎ悓I(yè)目次的三級(jí)標(biāo)題,建議按(1,2,;1.1,1.2,;,1.1.2,)的格式編寫;社科類專業(yè)目次的三級(jí)標(biāo)題,建議按(一.(一) 1.)的格式編寫,目次中各章題序的阿拉伯?dāng)?shù)字用Times New Roman體,第一級(jí)標(biāo)題用4號(hào)黑體,第二級(jí)標(biāo)題用小4號(hào)黑體,第三級(jí)標(biāo)題用小4號(hào)楷體。】致 謝16參考文獻(xiàn)171 綜述1.1我國熱處理技術(shù)發(fā)展歷史【論文正文分章節(jié)撰寫, 每章獨(dú)立起頁。各章標(biāo)題要突出重點(diǎn)
7、、簡明扼要。字?jǐn)?shù)一般在15字以內(nèi), 不得使用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。標(biāo)題中盡量不采用英文縮寫詞,對(duì)必須采用者,應(yīng)使用本行業(yè)的通用縮寫詞。層次以少為宜,根據(jù)實(shí)際需要選擇。正文層次的編排和代號(hào)要求統(tǒng)一,層次為章(例如:1)、節(jié)(例如:1.1)、條(例如:)、款(例如:1.)、項(xiàng)(例如:(1)。層次用到哪一層次視需要而定,若節(jié)后無需條時(shí),可直接列款、項(xiàng)。節(jié)、條的段前、段后各設(shè)為0.5行?!课覈F(xiàn)代熱處理技術(shù)的發(fā)展歷程大體上可分3個(gè)時(shí)期,即19491965年,70年代中后期,改革開放(1978年)以后的時(shí)期。第一個(gè)時(shí)期是恢復(fù)經(jīng)濟(jì),實(shí)行第一、第二個(gè)五年計(jì)劃時(shí)期,在此期間我國建設(shè)了一批大型現(xiàn)代化的骨干企業(yè),其中的汽車、
8、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、機(jī)床和工具、軸承等機(jī)械廠大都設(shè)置了熱處理車間或工段;購買了大批原蘇聯(lián)制造的箱式爐、井式滲碳爐和回火爐及鹽浴爐、高頻淬火加熱設(shè)如備等,并建立了自己的電爐廠, 各廠應(yīng)用的熱處理技術(shù)基本上是常規(guī)技術(shù)。70年代至80年代期間,在政府的重視和推動(dòng)下,全國性和地區(qū)性學(xué)術(shù)交流會(huì)議紛紛召開,加速了熱處理新技術(shù)、新設(shè)備的研究和推廣;氣體碳氮共滲、氣體氮碳共滲(氣體軟氮化)、滴注法可控滲碳、滲硼、多元共滲、離子滲氮、各種新型淬火介質(zhì)、流動(dòng)粒子爐及流態(tài)床熱處理、真空熱處理、超音頻感應(yīng)熱處理、低碳馬氏體淬火等熱處理新技術(shù)新設(shè)備,都在此期間獲得迅速推廣和應(yīng)用,取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。1.2我國熱
9、處理發(fā)展方向我國熱處理現(xiàn)狀我國資深金屬熱處理專家、原中國熱處理行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長樊東黎教授分析:我國熱處理行業(yè)市場前景盡管十分看好,但問題仍然不少,如企業(yè)發(fā)展不平衡、專業(yè)化程度還不高和能源浪費(fèi)比較大等。(1)專業(yè)化生產(chǎn)我國早在20世紀(jì)80年代初就倡導(dǎo)開展專業(yè)化生產(chǎn)調(diào)整,曾在41個(gè)城市撤消2 000多個(gè)生產(chǎn)量不足、技術(shù)條件差、能耗污染高的廠點(diǎn),建立30多個(gè)熱處理專業(yè)廠和420多個(gè)生產(chǎn)協(xié)作點(diǎn),幾年內(nèi)就使其平均電耗由15 000 kWht降到1 000 kWht以下,專業(yè)化廠可達(dá)500 kWht。如某光學(xué)儀器廠未專業(yè)化生產(chǎn)前,熱處理電耗高達(dá)3 000 kWh/t。(2)使用新型淬火介質(zhì)采用有機(jī)物和無機(jī)
10、物等配制而成的水溶性聚合物淬火介質(zhì)和淬火油添加劑,由于冷卻能力可調(diào)整,使用中介質(zhì)濃度可簡便測定,具有減少變形、防止淬裂,無銹蝕、免清洗、無味、無煙霧、不燃,使用溫度高、環(huán)保、正常消耗僅是傳統(tǒng)油淬火的40等特點(diǎn),因而在國外早已普及應(yīng)用。(3)感應(yīng)加熱取代鹽浴爐加熱在滿足技術(shù)要求的前提下,減少鹽浴爐加熱是節(jié)能無污染的有效方法。眾所周知,以氯化鋇為主經(jīng)多種化學(xué)鹽類熔化后,對(duì)金屬件進(jìn)行加熱,雖有加熱速度快,可防止氧化、溫度均勻等特點(diǎn),但溫控由于有鹽霧影響準(zhǔn)確率不高,且操作安全性欠佳,更重要的是由于氯化鋇高溫加熱會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的有害氣體、煙塵及鹽渣等污染,故采用感應(yīng)加熱等新設(shè)備對(duì)其進(jìn)行熱處理不僅質(zhì)量達(dá)標(biāo)而且
11、絕無污染。(4)以新鋼種替代傳統(tǒng)鋼種以新鋼種取代傳統(tǒng)鋼種制造零件,也是降低物耗、能耗、污染的好辦法。如用非調(diào)質(zhì)鋼替代45鋼制造的50鈴汽車前軸,減少原45鋼在830加熱+保溫+淬水油+高溫回火工序,避免淬火時(shí)產(chǎn)生的切污染,還可節(jié)能、縮短生產(chǎn)周期、提高工效。經(jīng)50鈴汽車前軸按規(guī)范試驗(yàn)橫向、縱向、垂直彎曲疲勞各30萬次、50萬次和100萬次的循環(huán)后再加3萬km路試后性能均達(dá)標(biāo),僅以每根鍛造成本下降64元計(jì)算,就可節(jié)約企業(yè)采購成本110萬元a。(5)合理利用余熱將鍛造、熱軋、鑄造及熱處理工序有機(jī)地結(jié)合在一起。用其余熱進(jìn)行處理,這不但可減免重復(fù)加熱、提高設(shè)備利用率、縮短生產(chǎn)周期,可節(jié)能、降低成本、提高
12、制件的綜合性能及質(zhì)量,更為明顯的是減少污染有利于環(huán)保。1.3熱處理設(shè)備及材料的發(fā)展企業(yè)技改的強(qiáng)勁勢頭給設(shè)備制造業(yè)帶來更多機(jī)會(huì)。在熱處理加熱爐中,箱式、井式和鹽浴爐等常規(guī)設(shè)備的需求會(huì)進(jìn)一步減少。需要更多的是工藝先進(jìn)、可靠性和自動(dòng)化程度高、節(jié)能和無污染的設(shè)備。這就要求制造廠能清楚、準(zhǔn)確地把握國內(nèi)外新設(shè)備發(fā)展動(dòng)向和用戶的市場需求,提出自己的產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的措施。熱處理工藝材料(淬火劑、滲劑、防滲劑、氣氛和鹽?。┖洼o助材料(清洗劑、防銹劑、干燥劑、催化劑等)是熱處理技術(shù)的重要組成部分。缺乏優(yōu)質(zhì)工藝材料,就不能保證熱處理零件和各種制品的優(yōu)異質(zhì)量。在熱處理工藝材料中用量最大的是淬火劑。1.4環(huán)境材
13、料學(xué)的提出對(duì)熱處理工藝發(fā)展的影響 產(chǎn)生了熱處理工藝的四大發(fā)展趨勢環(huán)境材料學(xué)要求在材料工程中貫徹節(jié)能、環(huán)保、節(jié)約資源的原則,使傳統(tǒng)熱處理工藝形成了以下發(fā)展趨勢: 節(jié)能熱處理減少能源消耗,直接法; 精密熱處理提高產(chǎn)量質(zhì)量和檔次,間接法;復(fù)合熱處理提高熱處理效率和效果,直接一間接法;修復(fù)熱處理減少不可再生資源的消耗量,長壽命法則的另版。 簡約熱處理非調(diào)質(zhì)鋼是非常有利于再生循環(huán)的新型結(jié)構(gòu)鋼,可實(shí)現(xiàn)制造過程的大量節(jié)能。這種鋼采用微量合金元素如釩、鈮、鈦等與碳、氮化合,通過控制鋼材的鍛(軋)態(tài)冷卻,使其以彌散形式沉淀析出,能有效地阻止鍛軋前加熱、鍛軋過程和鍛軋后冷卻過程中奧氏體晶粒長大,在供貨態(tài)就能使力學(xué)
14、性能滿足使用要求。與普通調(diào)質(zhì)鋼相比,由于某些碳氮化合物冷卻析出后再加熱時(shí)很難充分溶解并均勻分布,故微合金非調(diào)質(zhì)鋼只有在正確的鍛(軋)和控冷工藝條件下才能發(fā)揮潛力。非調(diào)質(zhì)鋼包括以下幾種主要類型:普通用鋼,適用于不需感應(yīng)加熱淬火的零件,主要用于引進(jìn)汽車國產(chǎn)化生產(chǎn)用鋼。這些鋼要控制的元素種類多、范圍窄,由于考慮再生循環(huán)而被視為殘余元素的鉻、鎳、鉬的控制很嚴(yán)。35MnV為基本鋼號(hào),添加氮可使韌性稍有提高,添加硫可改善切削性能,如連桿用鋼38MnVS,前輪轂用鋼30MnVS等?,F(xiàn)國產(chǎn)非調(diào)質(zhì)鋼30MnVS和35MnVN已取代40Cr調(diào)質(zhì)用于輕型載貨車的重要零件l1 。感應(yīng)加熱淬火用鋼,這種鋼的碳含量較高,
15、以保證表面淬火硬度,如40MnV用于制造汽車半軸、花鍵軸等,48MnV用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸。熱鍛空冷低碳貝氏體鋼,如12Mn2VBE15 J,也是有前途的新型鋼材,有的將其歸入另一類非調(diào)質(zhì)鋼。 兼并熱處理BH(Baking Hardening)鋼,即烤漆硬化鋼。它圓滿地解決了汽車抗凹陷性和生產(chǎn)過程中成型性對(duì)屈服強(qiáng)度不同要求的矛盾,同時(shí)將時(shí)效熱處理與烤漆合二為一。BH鋼在交貨狀態(tài)屈服強(qiáng)度低,易于成型,而當(dāng)零件進(jìn)行烤漆時(shí),所處溫度相當(dāng)于人工時(shí)效,強(qiáng)度升高可達(dá)40MPa以上,既簡化工藝,又節(jié)省能源,而且由于微合金化而易于再生循環(huán)。 在線熱處理現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)正在形成無人工廠、無光工廠,零庫存生產(chǎn),在線熱
16、處理的應(yīng)用將越來越多。目前主要應(yīng)用于原材料生產(chǎn)和一些特殊產(chǎn)品的生產(chǎn)上。如前述各種用途的鋼材的在線控制冷卻技術(shù);載重車輛用螺旋彈簧的在線感應(yīng)調(diào)質(zhì)熱處理;石油工業(yè)用焊管的焊縫熱處理;時(shí)速300km的高速鐵路鋼軌的熱處理等。溫度、時(shí)間和爐氣成分是熱處理質(zhì)量的在線控制技術(shù)最基本的控制參數(shù)。目前計(jì)算機(jī)控制的在線熱處理已涉及幾乎所有的碳素鋼、低合金鋼、微合金鋼、易切削鋼、彈簧鋼等線材。綜上所述,今后在大量生產(chǎn)領(lǐng)域的熱處理將不斷簡化,發(fā)展重點(diǎn)將在航空、航天、工模具、能源工業(yè)等領(lǐng)域。事實(shí)上,非調(diào)質(zhì)鋼的開發(fā)使感應(yīng)熱處理的優(yōu)勢得以發(fā)揮,若再配合目前發(fā)展較快的激光熔覆工藝,不僅可替代傳統(tǒng)的化學(xué)熱處理,而且使修復(fù)熱處
17、理也更易于實(shí)現(xiàn)。1.5環(huán)境材料學(xué)的提出對(duì)熱處理設(shè)備發(fā)展的影響 產(chǎn)品市場對(duì)熱處理生產(chǎn)的要求隨著汽車、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、建筑機(jī)械、兵器、航空、航天、環(huán)保設(shè)備、機(jī)械基礎(chǔ)件、零配件的重點(diǎn)發(fā)展,以及專業(yè)化生產(chǎn)協(xié)作優(yōu)勢的發(fā)揮,在工業(yè)化地區(qū)熱處理中小企業(yè)競爭將更激烈。在環(huán)境材料學(xué)觀念的推動(dòng)下,這些熱處理企業(yè)將不再進(jìn)行落后、低水平的重復(fù)勞動(dòng),而是受輿論監(jiān)督、市場規(guī)范、力求采用先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)的管理,以“綠色技術(shù)”為標(biāo)志維持其競爭實(shí)力,力求向優(yōu)質(zhì)、高效和低消耗方向發(fā)展,形成良性循環(huán)。 熱處理設(shè)備和工藝材料的發(fā)展必須適應(yīng)環(huán)境材料學(xué)理念(1)熱處理生產(chǎn)要求不斷開發(fā)長壽命、清潔、高效、節(jié)能、精確的熱處理技術(shù)和相應(yīng)的設(shè)備,
18、實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效低消耗的生產(chǎn),不斷節(jié)約能源和資源、降低成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,向熱處理生產(chǎn)的零污染和質(zhì)量的零分散度目標(biāo)邁進(jìn)。(2)少無氧化熱處理生產(chǎn)技術(shù)是現(xiàn)階段熱處理技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn),關(guān)鍵是研究開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可靠性高的可控氣氛和真空熱處理設(shè)備。針對(duì)汽車、農(nóng)機(jī)、工程建筑機(jī)械、機(jī)械基礎(chǔ)件、工模具行業(yè)圍繞氣氛和真空熱處理的技術(shù)改造和設(shè)備更新趨勢,預(yù)計(jì)推桿、滾底、網(wǎng)帶、震底和鏈板等連續(xù)式氣氛爐或生產(chǎn)線在這些行業(yè)仍有較大的市場份額;密封多用爐由于其普適性和靈活性,市場需求更大,其中預(yù)抽真空的氣氛爐需求將上升;真空熱處理爐需求將逐年上升,其中06MPa的高壓氣淬爐估計(jì)更受歡迎,貫通式和連續(xù)式真空爐亦將有新
19、的需求,能進(jìn)行真空高溫滲碳、二次加熱淬火、清洗、回火的生產(chǎn)線亦將有一定市場。不同功率和頻率的感應(yīng)加熱設(shè)備、激光熱處理和激光熔覆設(shè)備是材料熱處理的新寵,它將成為設(shè)備市場的后起之秀,有條件和有能力開發(fā)的企業(yè)對(duì)此應(yīng)給予充分的重視。(3)在線熱處理的發(fā)展及熱處理設(shè)備更新熱潮必將導(dǎo)致對(duì)優(yōu)質(zhì)配套元器件、器材2 車間產(chǎn)品方案的確定本車間設(shè)計(jì)的是中型綜合熱處理車間,典型產(chǎn)品是鉻鉬鋼42CrMo制作的汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪,同時(shí)還生產(chǎn)連桿螺栓、汽車后橋半軸、連桿、軸類等。2.1產(chǎn)品列表產(chǎn)品的材料繁多,現(xiàn)只介紹其典型材料的熱處理工藝,如下表?!久總€(gè)表格須有表序和表題。并應(yīng)在文中進(jìn)行說明。例如:如表1.1。表格一般采用三線
20、表,表頂、底線用反線(粗線),欄目線用正線(細(xì)線);表序按章編排。例如,第一章第一個(gè)插表的序號(hào)為表1.1。表序與表題之間空一格,居表中排;表題中不允許使用標(biāo)點(diǎn)符號(hào),表名后不加標(biāo)點(diǎn)。表序與表題用5號(hào)黑體,數(shù)字和字母為5號(hào)Times New Roman體加粗。表頭設(shè)計(jì)應(yīng)簡單明了,盡量不用斜線。表頭與表格為一整體,不得拆分排寫于兩頁。表身內(nèi)數(shù)字一般不帶單位;全表用同一單位時(shí),將單位符號(hào)移至表頭右上角。表中數(shù)據(jù)應(yīng)正確無誤,書寫清楚。數(shù)字空缺的格內(nèi)加“”字線(占2個(gè)數(shù)字),不允許用“²”“同上”之類的寫法。表內(nèi)文字說明(5號(hào)宋體),起行空一格,轉(zhuǎn)行頂格,句末不加標(biāo)點(diǎn)。表中若有附注時(shí),用小5號(hào)宋
21、體,寫在表的下方,句末加標(biāo)點(diǎn)。僅有一條附注時(shí)寫成:注:;有多條附注時(shí),附注各項(xiàng)的序號(hào)一律用阿拉伯?dāng)?shù)字,例如:注1:。】表2.1產(chǎn)品名稱典型材料熱處理工藝汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪42CrMo調(diào)質(zhì)、去應(yīng)力退火、時(shí)效處理、離子氮化連桿螺栓40Cr退火、調(diào)質(zhì)、去應(yīng)力退火、時(shí)效、離子氮化汽車后橋半軸40MnB退火、調(diào)質(zhì)、去應(yīng)力退火、時(shí)效、離子氮化連桿40Cr退火、調(diào)質(zhì)、去應(yīng)力退火、時(shí)效、離子氮化軸類35CrMo調(diào)質(zhì)、去應(yīng)力退火、時(shí)效處理、離子氮化汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪的技術(shù)要求為:材質(zhì)42CrMO,氮化后表面硬度650HVI,滲氮層深度05mm。零件實(shí)物圖片如附圖所示。零件外形尺寸為63mm×37mm?!井厴I(yè)設(shè)
22、計(jì)的插圖采用就近排原則,應(yīng)與文字緊密配合,文圖相符,內(nèi)容正確。選圖要力求精練?!?圖3.1 汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪實(shí)物汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪制造工藝流程汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪制造工藝流程為:下料鍛造內(nèi)外形粗加工調(diào)質(zhì)去應(yīng)力退火精加工時(shí)效處理磨削離子氮化拋光裝機(jī)。 工藝試驗(yàn)用材料化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))見表3.3。表3.3(%)CSiMnCrMo0.410.220.681.10.23 調(diào)質(zhì)零件在調(diào)質(zhì)過程中要盡可能避免脫碳現(xiàn)象,或在零件調(diào)質(zhì)后的機(jī)加工過程中確保氧化脫碳層能夠全部去除,這樣才能保證零件的表面基體組織為很細(xì)的索氏體。1. 調(diào)質(zhì)的定義,調(diào)質(zhì)通常指淬火高溫回火,以獲得回火索氏體的熱處理工藝。 方法也就是先淬火,淬火溫度
23、:亞共析鋼為Ac3+3050;過共析鋼為Ac1+3050;合金鋼可比碳鋼稍稍提高一點(diǎn)。淬火后在500650進(jìn)行回火即可。調(diào)質(zhì)的主要目的是得到強(qiáng)度、塑性、韌性都比較好的綜合機(jī)械性能。2. 調(diào)質(zhì)的目的,調(diào)質(zhì)件大都在比較大的動(dòng)載荷作用下工作,它們承受著拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)或剪切的作用,有的表面還具有摩擦,要求有一定的耐磨性等等??傊慵幵诟鞣N復(fù)合應(yīng)力下工作。這類零件主要為各種機(jī)器和機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)件,如軸類、連桿、螺栓、齒輪等,在機(jī)床、汽車和拖拉機(jī)等制造工業(yè)中用得很普遍。尤其是對(duì)于重型機(jī)器制造中的大型部件,調(diào)質(zhì)處理用得更多因此,調(diào)質(zhì)處理在熱處理中占有很重要的位置。 在機(jī)械產(chǎn)品中的調(diào)質(zhì)件,因其受力條件
24、不同,對(duì)其所要求的性能也就不完全一樣。一般說來,各種調(diào)質(zhì)件都應(yīng)具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,即高強(qiáng)度和高韌性的適當(dāng)配合,以保證零件長期順利工作。3. 本產(chǎn)品的調(diào)質(zhì)采用鹽浴爐加熱、井式電阻爐回火。在調(diào)質(zhì)過程中,42CrMo汽車轉(zhuǎn)向泵齒輪沒有回火脆性。淬火之后用20#機(jī)油來冷卻至200300?;鼗鹬罂绽?。熱處理的具體參數(shù)如下表3.4淬火溫度/保溫時(shí)間/min回火溫度/調(diào)質(zhì)硬度HRC840±10155803134Tt調(diào)質(zhì)的熱處理工藝曲線如圖3.2所示。t840油淬15min圖3.2(a)淬火工藝曲線Tt580h爐冷或空冷2h圖3.2(b)高溫回火工藝曲線 去應(yīng)力退火1.去應(yīng)力退火的定義 在加熱
25、溫度為625±25的范圍內(nèi),對(duì)已經(jīng)焊接了的結(jié)構(gòu)鋼的25mm厚結(jié)構(gòu)件進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。然后,使其在爐內(nèi)緩慢冷卻。2. 去應(yīng)力退火的目的 對(duì)于精度要求較高和容易變形的齒輪,調(diào)質(zhì)以及粗加工后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火。退火溫度低于調(diào)質(zhì)時(shí)的回火溫度,而高于滲氮溫度2030。從而去除內(nèi)部應(yīng)力、恢復(fù)韌性并抑制熱變形等。另外,對(duì)于冷扎制品,采用500700的加熱溫度,可以有效去除內(nèi)部應(yīng)力,使其軟化。3.本產(chǎn)品去應(yīng)力退火采用的是中溫箱式電阻爐。空冷或爐冷至200300。表3.5 去應(yīng)力退火工藝規(guī)范碳素工具鋼及合金工具鋼加熱至600,保溫12h去應(yīng)力退火的熱處理工藝曲線如圖3.3所示。Tt6001h爐冷或空
26、冷圖3.3 去應(yīng)力退火工藝曲線【插圖應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)及專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械工程圖:采用第一角投影法,嚴(yán)格按照GB44574460-84, GB131-83機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。電氣圖:圖形符號(hào)、文字符號(hào)等應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。流程圖:原則上應(yīng)采用結(jié)構(gòu)化程序并正確運(yùn)用流程框圖。對(duì)無規(guī)定符號(hào)的圖形應(yīng)采用該行業(yè)的常用畫法。】時(shí)效處理的工藝曲線如圖3.4所示Tt140爐冷或空冷6h圖3.4 實(shí)效處理的工藝曲線【每幅插圖均應(yīng)有圖序和圖題。圖序號(hào)按章編排。例如,第一章第一個(gè)圖的圖序?yàn)閳D1.1。圖序和圖題置于圖下,用5號(hào)黑體。有圖注或其他說明時(shí)應(yīng)置于圖題之上,用小5號(hào)宋體。圖題與圖序之間空一格。引用圖應(yīng)說明出處,在圖題
27、右上角加引用文獻(xiàn)號(hào)。圖中若有分圖時(shí),分圖序號(hào)用a,b,等置于分圖之下,分圖圖題用小5號(hào)宋體。圖中各部分說明應(yīng)采用中文(引用的外文圖除外)或數(shù)字項(xiàng)號(hào),各項(xiàng)文字說明置于圖題之上(有分圖題者,置于分圖題之上)。插圖與其圖題為一個(gè)整體,不得拆分排寫于兩頁。插圖處的該頁空白不夠排寫該圖整體時(shí),可將其后文字部分提前排寫,將圖移至次頁最前面。對(duì)坐標(biāo)軸必須進(jìn)行說明,有數(shù)字標(biāo)注的坐標(biāo)圖,必須注明坐標(biāo)單位且軸端無箭頭。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原件中的照片圖應(yīng)是直接用數(shù)碼相機(jī)拍照的照片,或是原版照片經(jīng)過掃描后粘貼的圖片,不得采用復(fù)印方式。照片可為黑白或彩色,應(yīng)主題突出、層次分明、清晰整潔、反差適中。照片采用光面相紙,不宜用
28、布紋相紙。對(duì)金相顯微組織照片必須注明放大倍數(shù)。照片圖同插圖一起排序,圖序和圖題與其它插圖要求相同?!繒r(shí)間,一般認(rèn)為2030min能達(dá)到啟輝時(shí)的真空度即可。目前國內(nèi)一般選用油封式雙級(jí)旋片泵,抽氣速率870L/s,極限真空度10-310-4mmHg。管路是連接真空泵與真空罩的通路,一般要求管路的直徑大于真空泵抽氣口的直徑,管路可用真空橡皮管也可以用無縫鋼管。管路的連接方式除焊接外,需要拆修的部位可以用法蘭盤連接,用O形密封圈密封。供電系統(tǒng)3、爐襯材料及厚度的確定側(cè)墻、前墻及后墻的工作條件相似,采用相同爐襯結(jié)構(gòu),即113mmQN-1.0輕質(zhì)粘土磚+50mm密度為250kg/m3的普通硅酸鋁纖維氈+1
29、13mmB級(jí)硅藻土磚。爐頂采用113mmQN-1.0輕質(zhì)粘土磚+80mm密度為250kg/m3的普通硅酸鋁纖維氈+115mm膨脹珍珠巖。爐底采用三層QN-1.0輕質(zhì)粘土磚(67×3)mm+50mm密度為250kg/m3的普通硅酸鋁纖維氈+182mmB級(jí)硅藻土磚和膨脹珍珠巖復(fù)合爐襯。爐底擱磚采用重質(zhì)粘土磚,電熱元件擱磚選用重質(zhì)高鋁磚。爐底板材料選用Cr-Mn -Ni耐熱鋼,根據(jù)爐底實(shí)際尺寸給出,分三塊或四塊,厚20mm。爐門用65mmQN-1.0輕質(zhì)粘土磚+80mm密度為250kg/m3的普通硅酸鋁纖維氈+65mmA級(jí)硅藻土磚。 砌體平均表面積計(jì)算砌體尺寸如下:L外L2×(1
30、1550115)2300mm B外B2×(11550115)1430mm H外Hf(11580115)67×450182640116310268501821566mm其中:f拱頂高度,此爐子采用60°標(biāo)準(zhǔn)拱頂,取拱頂半徑RB,式中fR(1cos30°)1、爐頂平均面積F頂內(nèi)× L2×3.14×0.869×1.741/61.585m2F頂外B外×L外1.430×2.3003.318m2F頂均(F頂內(nèi)×F頂外)1/2=2.29 2、爐墻平均面積爐墻面積包括側(cè)墻及前后墻,為簡化計(jì)算爐門包括在
31、前墻內(nèi)。 F墻內(nèi)2H(L+B)=2×0.640×(1.741+0.869)3.341m2F墻外2H外(L外B外)2×1.566×(2.3001.430)11.68m2F墻均(F墻內(nèi)×F墻外)1/2(3.341×11.68)1/26.25m23、爐底平均面積F底內(nèi)B×L=0.869×1.7411.51m2F底外B外×L外1.430×2.3003.36m2F底均(F底內(nèi)×F底外)1/2(1.51×3.36)1/22.23m2.計(jì)算爐子功率1、 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算爐子功率P安 =C
32、(-0.5)F(0.9)(t/1000)(1.55)取式中系數(shù)C=30(KWh)/m(1.8) (1.55),空爐升溫時(shí)間定為升 =4h,爐溫t=950,爐膛內(nèi)壁面積 F壁 =2×(1.741×0.640)+2×(0.869×0.64)+1.741×0.869+2×3.14×0.869×(60°/360°)×1.741 =6.44所以 P安 =74.1KW由經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算得P安75KW根據(jù)熱平衡計(jì)算爐子功率。2、加熱工件所需的熱量Q件熱平衡計(jì)算法式根據(jù)爐子的輸入總功率(收入項(xiàng))應(yīng)等于各
33、項(xiàng)能量消耗(支出項(xiàng))總和的原則確定爐子功率的方法。電阻爐主要熱量支出項(xiàng)目:加熱工件所需的熱量Q件。Q件= P(C件2t2- C件1t1)kJ/h式中:P爐子的功率(kg/h)t1、t2工件加熱的初始和終了溫度()C件1、C件2工件在t1和t2時(shí)的比熱容(kJ/(kg))確定式中各參數(shù):生產(chǎn)率:P160kg/h初始溫度:t1950終了溫度:t220所需化學(xué)成分的比熱容如下表5.2所示。表5.2純鐵和鋼的平均比熱容C(重量分?jǐn)?shù))Mn(重量分?jǐn)?shù))Cr(重量分?jǐn)?shù))Mo(重量分?jǐn)?shù))比熱容(50100)kJ/(kg)比熱容(450500)kJ/(kg)比熱容(850900)kJ/(kg)低合金鋼0.340
34、.550.780.390.4860.6700.636高合金鋼0.130.2512.950.4730.6820.670由表5.2得:C件1=0.636 kJ/(kg)C件2=0.486 kJ/(kg即: Q件= P(C件2t2- C件1t1)kJ/h160×(0.636×9500.486×20)95117kJ/h3、通過爐襯的散熱損失Q散由于爐內(nèi)側(cè)壁和前后墻爐襯結(jié)構(gòu)相似,故作統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理,為簡化計(jì)算,將爐門包括在前墻內(nèi)。由公式:Q散t1-tn+1式中:t1、tn+1爐內(nèi)和爐外的空氣溫度,對(duì)電阻爐可以認(rèn)為t1接近等于爐內(nèi)溫度。第i層的爐襯厚度m第i層的平均熱導(dǎo)率W/m
35、h第i層爐體的散熱面積m2(1)對(duì)于爐墻散熱,如下圖所示,首先假定界面上的溫度及爐可殼溫度,t´2墻 780,t´3墻485,t´4墻60圖5.1 爐墻q墻(tg-ta) (s1/1+s2/2+s3/3+1/)(95020)(0.115/0.511+0.05/0.129+0.115/0.194+1/12.11)730.4 W/m【畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中有個(gè)別名詞或情況需要解釋時(shí),可加注釋說明。注釋可采用頁末注(將注文放在加注頁稿紙的下端)或篇末注(將全部注文集中在文章末尾),而不用行中注(夾在正文中的注釋)。若在同一頁中有兩個(gè)以上的注釋時(shí),按各注釋出現(xiàn)的先后,用阿拉伯
36、數(shù)字編序,例如:注1:,注2:。注釋只限于排在注釋符號(hào)出現(xiàn)的同頁,不得隔頁?!恐?謝本設(shè)計(jì)說明書在編寫過程中,承蒙XXX老師的評(píng)閱、指正,在老師的耐心指導(dǎo)下,經(jīng)過幾個(gè)月的努力,使本人對(duì)熱處理的相關(guān)知識(shí)進(jìn)一步得到了了解和深化。逐漸明白了如何把熱處理的知識(shí)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中,達(dá)到了理論與實(shí)踐的合理完美結(jié)合。在金屬材料熱處理方向的學(xué)術(shù)研究上這些老師都有很深的造詣。給予我許多理論和工藝制定方法方面的指導(dǎo)。在此表示由衷的感謝。本設(shè)計(jì)引用了一些工廠、科研單位、學(xué)校的資料,在此謹(jǐn)向有關(guān)作者、編者、譯者表示深切的謝意。由于本人水平所限,難免存在不少缺點(diǎn)和錯(cuò)誤,希望老師和同學(xué)批評(píng)指正。最后對(duì)參與評(píng)閱和答辯的老師表示由
37、衷的感謝參考文獻(xiàn)1 熱處理手冊編委會(huì).熱處理手冊第三分冊. 重慶:機(jī)械工業(yè)出版社,1984,717723,10001076.2 熱處理手冊編委會(huì).熱處理手冊第一分冊. 重慶:機(jī)械工業(yè)出版社,1984,415.3 樊東黎.熱處理工程師手冊. 重慶:機(jī)械工業(yè)出版社,1999,483484,503,506,508.4吉澤升.熱處爐.哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社,2008,5168.5 王煥庭,李茂華,徐善國機(jī)械工程材料大連:大連理工大學(xué)出版社,1993,96976山中久彥離子滲氮重慶:機(jī)械工業(yè)出版社,1985,1251367王渠東,丁文江鎂合金及其成形技術(shù)的最新發(fā)展M柳百成21世紀(jì)材料成形加工技術(shù)與
38、科學(xué)北京:機(jī)械工業(yè)出版社2003:12.8 Aghion E,Bronfin B二十一世紀(jì)鎂合金的發(fā)展J材料科學(xué),2000(350):19289 樊東黎論我們熱處理的技術(shù)改造J金屬熱處理1998(7):2810 李鍵要重視發(fā)展熱處理清潔生產(chǎn)J金屬熱處理,1998(7):2511 張士宏,王忠堂,許沂等鎂合金的塑性加工技術(shù)J金屬成形工藝。2002,20(5):1312陳振華,夏偉軍,嚴(yán)紅革,等鎂合金材料的塑性變形理論及其技術(shù)J化工進(jìn)展,2004,23(2):1271311314 周孝重,陳大凱.等離子體熱處理技術(shù). 重慶:機(jī)械工業(yè)出版社,1990,272279.15 韓立民.等離子熱處理.河北:
39、天津大學(xué)出版社.1997,107.16 B·Eaenhoger.離子氮化譯叢.江西離子氮化功關(guān)組,1977,第1期,13.17 山中久彥著,李怡錦,朱雅年譯. 離子氮化,第一版.重慶:機(jī)械工業(yè)出版社,1985,6981.18 陳振華,夏偉軍,嚴(yán)紅革等鎂合金材料的塑性變形理論及其技術(shù)J化工進(jìn)展,2004,23(2):12713119Hosokawa H,Chino Y,Shimojima K,et a1AZ31合金轉(zhuǎn)變的力學(xué)性能和沖擊成型性能,2003,44(4):48448920 楊平,孟利,毛衛(wèi)民,等利用道次間退火改善鎂合金軋制成形性的研究J材料熱處理學(xué)報(bào)2005(2):3438【
40、參考文獻(xiàn)的著錄均應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(按GB77142005 文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則執(zhí)行)。以“參考文獻(xiàn)”居中排作為標(biāo)識(shí);參考文獻(xiàn)的序號(hào)左頂格,并用數(shù)字加方括號(hào)表示(例如:1,2,),并與正文中的指示序號(hào)格式一致。每一參考文獻(xiàn)條目的最后均以“”結(jié)束。各類參考文獻(xiàn)條目的編排格式及示例如下。1 連續(xù)出版物 序號(hào)主要責(zé)任者(寫出前三個(gè),多于三個(gè)的,后面用逗號(hào)加等)文獻(xiàn)題名J 刊名,出版年份,卷號(hào)(期號(hào)) :起止頁碼 示例: 1 毛峽,丁玉寬圖像的情感特征分析及其和
41、諧感評(píng)價(jià)J 電子學(xué)報(bào), 2001,29(12A) :1923-19272 CAPLAN PCataloging internet resourcesJ The Public Access Computer Systems Review1993,4(2):61-663 金顯賀,王昌長,王忠東,等一種用于在線檢測局部放電的數(shù)字濾波技術(shù)J 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1993,33(4):62-672專著 序號(hào)主要責(zé)任者文獻(xiàn)題名M 出版地:出版者,出版年:起止頁碼 示例:4 劉國鈞,王連成圖書館史研究M北京:高等教育出版社,1979,15-185 沈繼紅,施久玉,高振濱,等數(shù)學(xué)建模M 修訂版哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社,2000:77-86 3 (會(huì)議)論文集或?qū)V械奈龀鑫墨I(xiàn)序號(hào)析出文獻(xiàn)主要責(zé)任者析出文獻(xiàn)題名C(或M)/論文集或?qū)V饕?zé)任者論文集或?qū)V}
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