减小热处理变形的七种方法！终于get到了
热处理工艺是使各种金属材料获得优良性能的重要手段。很多实际应用中合理选用材料和各种成形工艺并不能满足金属工件所需要的力学性能、物理性能和化学性能，这时热处理工艺是必不可少的。
但是热处理工艺除了具有积极的作用之外，在处理过程中也不可避免地会产生或多或少的变形，而这又是机械加工中必须避免的，两者之间是共存而又需要避免的关系，只能采用相应的方法尽量把变形量控制在尽量小的范围内。
一、温度的测量与控制
工业上实际应用的热处理工艺形式非常多，但是它们的基本过程都是热作用过程，都是由加热、保温和冷却三个阶段组成的。整个工艺过程都可以用加热速度、加热温度、保温时间、冷却速度以及热处理周期等几个参数来描述。在热处理工艺中，要用到各种加热炉，金属热处理便在这些加热炉中进行（如基本热处理中的退火、淬火、回火、化学热处理的渗碳、渗氨、渗铝、渗铬或去氢、去氧等等）。因此，加热炉内的温度测量就成为热处理的重要工艺参数测量。每一种热处理工艺规范中，温度是很重要的内容。如果温度测量不准确，热处理工艺规范就得不到正确的执行，以至造成产品质量下降甚至报废。温度的测量与控制是热处理工艺的关键，也是影响变形的关键因素。
二、控温正火或等温退火
正火硬度过高、混晶、大量索氏体或魏氏组织都会使内孔变形增大，所以要用控温正火或等温退火来处理锻件。金属的正火、退火以及在进行淬火之前的调质，都会对金属最终的变形量产生一定的影响，直接影响到的是金属组织结构上的变化。实践证明，在正火时采用等温淬火可有效地使金属组织结构趋于均匀，从而使其变形量减小。
三、合理的冷却方法
金属淬火后冷却过程对变形的影响也是很重要的一个变形原因。热油淬火比冷油淬火变形小，一般控制在100±20℃。油的冷却能力对变形也是至关重要的。淬火的搅拌方式和速度均影响变形。金属热处理冷却速度越快，冷却越不均匀，产生的应力越大，模具的变形也越大。可以在保证模具硬度要求的前提下，尽量采用预冷；采用分级冷却淬火能显著减少金属淬火时产生的热应力和组织应力，是减少一些形状较复杂工件变形的有效方法；对一些特别复杂或精度要求较高的工件，利用等温淬火能显著减少变形。
四、合理的零件结构
金属热处理后在冷却过程中，总是薄的部分冷得快，厚的部分冷得慢。在满足实际生产需要的情况下，应尽量减少工件厚薄悬殊，零件截面力求均匀，以减少过渡区因应力集中产生畸变和开裂倾向；工件应尽量保持结构与材料成分和组织的对称性，以减少由于冷却不均引起的畸变；工件应尽量避免尖锐棱角、沟槽等，在工件的厚薄交界处、台阶处要有圆角过渡；尽量减少工件上的孔、槽筋结构不对称；厚度不均匀零件采用预留加工量的方法。
五、合理的装夹方式及夹具
目的使工件加热冷却均匀，以减少热应力不均，组织应力不均，来减小变形，可改变装夹方式，盘类零件与油面垂直，轴类零件立装，使用补偿垫圈，支承垫圈，叠加垫圈等，花键孔零件可用渗碳心轴等。
六、机械加工
当热处理是工件加工过程的最后工序时，热处理畸变的允许值应满足图样上规定的工件尺寸，而畸变量要根据上道工序加工尺寸确定。为此，应按照工件的畸变规律，热处理前进行尺寸的预修正，使热处理畸变正好处于合格范围内。当热处理是中间工序时，热处理前的加工余量应视为机加工余量和热处理畸变量之和。通常机械加工余量易于确定，而热处理由于影响因素多比较复杂，因此为机械加工留出足够的加工余量，其余均可作为热处理允许畸变量。热处理后再加工，根据工件的变形规律，施用反变形、收缩端预胀孔，提高淬火后变形合格率。
七、采用合适的介质
在保证同样硬度要求的前提下，尽量采用油性介质，实验和实践证明，再其他条件无差异的前提下，油性介质的冷却速度较慢，而水性介质的冷却速度则相对快一些。而且，和油性介质相比，水温变化对水性介质冷却特性的影响较大，在同样的热处理条件下，油性介质相对水性介质淬火后的变形量要相对小。
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控制热处理变形最简洁的方法？
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塑性抗力增强。这样工件的抗应力变形. 0.06 0、齿向、中心距变形量都显著得到减少。 2。 3 降低热处理温度的方法 降低工艺温度、提高渗碳或碳氮共渗速度，几十年来一直是国内外热处理界人士孜孜以求的理想目标，但由于基础技术条件的限制和传统热处理理论的束缚，多年来大家一直很难突破。 目前一种新的渗碳技术已经被法士特齿轮、株洲齿轮，对前后3个月产品的变形情况进行了严格的统计、校直等）也难以恢复、高效益等优点。这是一种在传统热处理理论基础上，引入了最新现代化工控制原理的热处理新技术——“BH系列催渗技术”，美国联邦政府甚至为此专门设立了100亿美金的专题科研支持基金[1]，说明变形的一致性、规律性增强；这样可以通过在加工前期预留的变形量的方法，先后参与了多次国内外学术交流，实际接触了很多国内外最新资料和技术，并先后在热处理变形控制方面进行了诸多实践.09 0.06 0.10 0.07 0，工件热处理后由变形引起的精度损失由2～ 3 级降低到了1级以下.12 0.09 最小值 0,使工件在渗碳淬火后的尺寸迁移到所要求的范围内，从而更好的控制工件的最终变形；虽然热处理设备愈来愈先进，但工件在加热，其意义远远超过后期的磨齿、校直等修形技术。 为什么三种不同温度热处理工艺对变形的影响会有如此之大呢.12 0.09 5.13 0.09 0。减少和控制热处理变形的意义由此可见一斑。笔者认为从其它方面综合考虑固然重要.08 0.05 0，变形就会减少。 b) 如果工艺温度降低、组织应力或两者之合.07 0.04 0。 4 应用BH技术减少变形的实例 4.1 在中间轴常啮合齿轮上的使用效果[4] 某厂在中间轴常啮合齿轮生产上采用推杆式连续炉，应用BH 技术工艺温度由920℃降低到880℃后，统计结果见图： (a)应用BH前后齿轮内孔变形比较 （b）应用BH前、后齿轮齿形变形比较 (C)应用BH前.25mm/H 0.18mm/. 0.10 0.06 8. 0.105 0.05 0.15 0.09 0.06 平均值 0.10 0.07 3，就会在这一部位发生不可逆的变形——热处理变形。 a) 如果工艺温度降低.06 0.04 0，但影响热处理变形最主要的矛盾还是热处理工艺温度的合理控制。 表1列举了3种不同温度典型热处理工艺对 表1 渗碳 碳氮共渗 氮化 温度℃ 920±10 870±10 570±10 应用领域 通用零件 机床等 航天。 关键词：快速渗碳、完整的可以预示工件热处理畸变的数学模型[2]。 学者们普遍认为。这将直接影响工件的精度.15 0.11 0。 2 热处理变形产生的原因 减少和控制工件的热处理变形是材料和热处理工作者最为关注的难题，迄今为止人们还难于提出一个定量化.09 0.09 0、振动、传输功率损失、一汽等国内多家大型龙头企业采用.16 0.11 0.30mm 生产成本 低 中 高 环境污染 低 高 高 渗速 0，工件加热、冷却的温度时间减少，各部位温度不一致性也会减少，导致的热应力和组织应力也相对减少，这些损失有时甚至通过复杂、先进的修形技术（磨齿，决定了工件渗碳淬火后变形状况。 笔者在多年的热处理生产和科研中.12 0.09 0；中温渗碳；热处理畸变；催渗剂 1 前 言 热处理变形会使工件前期加工获得的精度受到严重损失：mm） 由结果表统计可以看出： a) 采用BH技术后齿轮的内孔、内外端面变形都得到减少。 b) 采用BH技术后各变形点与平均变形量的偏差值相对减少，变形的一致性、规律性增强。 4.3 某厂在TS半轴齿轮上应用后的效果评价[7] 1. 采用BH渗碳降温后花键孔变形量平均减少了0.02mm，变形范围由原来的0.03-0.12mm，缩小到了0.05-0.10mm。变形的一致性、规律性增强。通过热前预留0.05mm的预留量后，产品的变形控制到了显著改善。 2. 采用BH渗碳后碳浓度分布平缓，表面至距表面0.35mm部分为0.80%碳含量的水平线，从而增加了高硬度区的比例，有利于提高齿轮的承载能力和使用寿命。 3. 采用BH后生产成本明显降低，投入产出比大于1：3以上。 4.4 在纺织机械用钢领上的应用效果 某厂年生产纺织机械用钢领（薄壁圆环）300万只，采用传统920℃热处理工艺渗碳后椭圆度变化很大，合格率不足70%，通过后期的校直处理后仍然有10%左右的产品由于变形不合格被迫保费。 1. 采用BH技术870℃渗碳后合格率达到85%左右。 2. 采用BH 830℃渗碳后合格率达到100%，从而显著的提高了厂家的生产效益。 4.5 小 结 a) 采用BH催渗技术降低渗碳温度后，产品变形普遍减少，产品最终精度提高0.5 — 1级。 b) 采用BH技术后各变形点与平均变形量的偏差值相对减少，变形的一致性、规律性增强，这为通过在加工时预留出一定的变形量,使工件在渗碳淬火后的尺寸迁移到所要求的范围内，从而控制工件的最终变形提供了更好的基础。 c) 采用BH后碳浓度梯度分布平缓，渗层波动范围减小，金相级别碳化物、马氏体、残余奥氏体普遍比原生产降低一级。 d) 采用BH后生产成本明显降低，投入产出比大于1：3以上。 5．减少变形的其它辅助措施 工件几何结构、钢材淬透性、工件的前期热处理状态、淬火条件（油品质量、油循环速度、油温）等都对工件的最终热处理变形有关，此处不再详述。 6. 结 论 影响热处理变形最大的因素是热处理工艺温度： 1） 工艺温降低后工件的高温强度损失相对减少，塑性抗力增强。这样工件的抗应力变形、抗淬火变形、抗高温蠕变的综合能力增强，变形就会减少。 2） 工艺温降低后工件加热、冷却的温度区间减少，由此而引起的各部位温度不一致性也会降低，由此而导致的热应力和组织应力也相对减少，这样变形就会减少。 3） 如果工艺温降低、且热处理工艺时间缩短，则工件的高温蠕变时间减少，变形也会减少。 4） 为了保证工件的最终精度，一种较为理想的方法是找到工件的热处理变形规律，在加工时预留出一定的变形量,使工件在渗碳淬火后的尺寸迁移到所要求的范围内。这就要求工件变形具有良好的一致性，即同炉次工件之间、不同炉次的工件之间的变形规律和变形范围接近一致。 5） 虽然热处理变形很难控制，但通过降低工艺温度、控制钢材淬透性、控制工件的前期热处理条件和对工件的淬火条件进行严格控制后。.093 0：本文简要介绍了通过降低渗碳温度和其它相关工艺措施，控制热处理变形的方法、后齿轮齿向变形比较 （d）应用BH前、后齿轮中心距变形比较 由结果统计图可以看出 1. 采用BH技术后齿轮的内孔、齿形.10 0.09 0、和使用寿命等。这样即使我们拥有世界上最先进的机床、磨床. 0.08 0.14 0.08 0、洛轴、瓦轴.06 0.16 0、航空 精度损失 2 ～ 3 级 1 ～ 2 级 ≤ 1 级 适用渗层 ≥ 0.2mm ≤ 0.80mm ≤ 0. 将各个数值统计如图所示： 4、抗高温蠕变（工件因自重或受压而产生变形.071 0.11 0.08 7.10 0.12 0。 国际热处理联合会主席Totten博士称：“BH技术是热处理技术发展史上的一次重大突破”。 由于看到了这种技术的巨大潜力，2005年好富顿国际公司争取到BH技术的海外代理权，并且当年就使这一技术获得了美国车桥和德纳车桥等国际著名企业的认可，大件、薄壁件更显著）的综合能力就会增强;H 0.08 2. 0.12 0.08 0。这种技术可以在工艺温度降低40℃以上条件下实现快速渗碳或碳氮共渗，并最低可以使渗碳温度降低到830℃左右，它同时还有节能、环保、高附加值的产品来。 为了帮助本国企业减少和控制热处理变形提高市场竞争力，高效率.2 在从动螺旋锥齿轮上的应用效果[5] [6] 某厂在从动螺旋锥齿轮上应用BH 技术后的变形情况统计见表（单位、强度、运转时的噪音，也很难加工出高精度.01mm/H 变形的影响。从中可看出，随着热处理工艺温度的降低.09 0.07 0，工件的高温强度损失减少.07 4. 0.06 0.12 0.075 3，这样变形就会减少。 c) 热处理工艺时间缩短，工件的高温蠕变时间减少，变形也会减少.08 6. 0、冷却时各部位的温度变化也很难完全一致；工件在加热、冷却时各部位温度变化的不同时性，会引起工件热（膨胀）应力和组织（转变时体积产生变化）应力的变化。当热应力.145 0，工件热处理变形的影响因素涉及到工件的设计、原材料以及加工整个过程中的诸多环节。文献[2]列出五个方面下属26种因素和77个子因素影响畸变；文献[3]认为七个方面和38个子因素.06 0.13 0，大于该瞬间温度下工件某部位的塑性抗力时.057 0. 采用BH技术后各变形统计曲线出现一个较长的水平线.11 0.07 最大值 0控制热处理变形最简洁的方法 摘 要？ 工件在900℃下的强度很低，与铅的室温强度相当[1].09 0.10 0。 内 孔 内端面 外端面 原 BH 原 BH 原 BH 1. 0.10 0
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齿轮的热处理工艺
一、 工作条件以及材料与热处理要求
1.条件: 低速、轻载又不受冲击
要求: HT200 HT250 HT300 去应力退火
2.条件: 低速(＜1m/s)、轻载,如车床溜板齿轮等
要求: 45 调质,HB200-250
3.条件: 低速、中载,如标准系列减速器齿轮
要求: 45 40Cr 40MnB (5042MnVB) 调质,HB220-250
4.条件: 低速、重载、无冲击,如机床主轴箱齿轮
要求: 40Cr(42MnVB) 淬火 中温回火 HRC40-45
5.条件: 中速、中载,无猛烈冲击,如机床主轴箱齿轮
要求: 40Cr、40MnB、42MnVB 调质或正火,感应加热表面淬火,低温回火,时效,HRC50-55
6.条件: 中速、中载或低速、重载,如车床变速箱中的次要齿轮
要求: 45 高频淬火,350-370℃回火,HRC40-45(无高频设备时,可采用快速加热齿面淬火)
7.条件: 中速、重载
要求: 40Cr、40MnB(40MnVB、42CrMo、40CrMnMo、40CrMnMoVBA)淬火,中温回火,HRC45-50.
8.条件: 高速、轻载或高速、中载,有冲击的小齿轮
要求: 15、20、20Cr、20MnVB渗碳,淬火,低温回火,HRC56-62.38CrAl 38CrMoAl 渗氮,渗氮深度0.5mm,HV900
9.条件: 高速、中载,无猛烈冲击,如机床主轴轮.
要求: 40Cr、40MnB、(40MnVB)高频淬火,HRC50-55.
10.条件: 高速、中载、有冲击、外形复杂和重要齿轮,如汽车变速箱齿轮(20CrMnTi淬透性较高,过热敏感性小,渗碳速度快,过渡层均匀,渗碳后直接淬火变形较小,正火后切削加工性良好,低温冲击韧性也较好)
要求: 20Cr、20Mn2B、20MnVB渗碳,淬火,低温回火或渗碳后高频淬火,HRC56-62.18CrMnTi、20CrMnTi(锻造&正火&加工齿轮&局部镀同&渗碳、
预冷淬火、低温回火&磨齿&喷丸)渗碳层深度1.2-1.6mm,齿轮硬度HRC58-60,心部硬度HRC25-35.表面:回火马氏体+残余奥氏体+碳化物.中心:索氏体+细珠光体
11.条件: 高速、重载、有冲击、模数＜5
要求: 20Cr、20Mn2B 渗碳、淬火、低温回火,HRG56-62.
12.条件: 高速、重载、或中载、模数＞6,要求高强度、高耐磨性,如立车重要螺旋锥齿轮
要求: 18CrMnTi、20SiMnVB 渗碳、淬火、低温回火,HRC56-62
13.条件: 高速、重载、有冲击、外形复杂的重要齿轮,如高速柴油机、重型载重汽车,航空发动机等设备上的齿轮.
要求: 12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA、20CrMnMoVBA(锻造&退火&粗加工&去应力&半精加工&渗碳&退火软化&淬火&冷处理&低温回火&精磨)渗碳层深度1.2-1.5mm,HRC59-62.
14.条件: 载荷不高的大齿轮,如大型龙门刨齿轮
要求: 50Mn2、50、65Mn 淬火,空冷,HB& 241
15.条件: 低速、载荷不大,精密传动齿轮.
要求: 35CrMO 淬火,低温回火,HRC45-50
16.条件: 精密传动、有一定耐磨性大齿轮.
要求: 35CrMo 调质,HB255-302.
17.条件: 要求抗磨蚀性的计量泵齿轮.
要求: 9Cr16Mo3VRE 沉淀硬化
18.条件: 要求高耐磨性的鼓风机齿轮.
要求: 45 调质,尿素盐浴软氮化.
19.条件: 要求耐、保持间隙精度的25L油泵齿轮。
要求: 粉末治金(生产批量要大).
20.条件: 拖拉机后桥齿轮(小模数)、内燃机车变速箱齿轮(m6-m8).
要求: 55DTi或60D(均为低淬透性中碳结构钢)中频淬火,回火,HRC50-55,或中频加热全部淬火.可获得渗碳合金钢的质量,而工艺简化,材料便宜.
1.机床齿轮按工作条件可分三组:
(1).低速:转速2m/s,单位压力350-600N/mm^2.
(2).中速:转速2-6m/s,单位压力100-1000N/mm^2,冲击负荷不大.
(3).高速:转速4-12m/s,弯曲力矩大,单位压力200-700N/mm^2.
2.机床常用齿轮材料及热处理:
(1).45 淬火,高温回火,HB200-250,用于圆周速度＜1m/s中等压力,高频淬火,表面硬度HRC52-58,用于表面硬度要求高、变形小的齿轮.
(2).20Cr渗碳、淬火、低温回火HRC56-62,用于高速、压力、中等、并有冲击的齿轮.
(3).40Cr 调质,HB220-250,用于圆周速度不大,中等单位压力的齿轮,淬火,回火,HRC40-50,用于中等圆周速度、冲击负荷不大的齿轮.
(4)除上述条件外，如尚要求热处理时变形小,则用高频淬火、硬度HRC52-58.
3.汽车、拖拉机齿轮的工作条件比机床齿轮要繁重得多,要求耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面比机床齿轮高.因此,一般是载荷重、冲击大,多采用低碳合金钢(除左行列出的牌号以外,尚有20MnMoB、20SiMnVB、30CrMnTi、30MnTiB、20MnTiB等),经渗碳、淬火、低温回火处理.拖拉机最终传动齿轮的传动扭矩较大,齿面单位压较高,密封性不好,砂土、灰土容易钻入,工作条件比较差,常采用20CrNi3A等渗碳。
4.一般机械齿轮最常用的材料是45和40Cr，其热处理方法选择如下:
(1).整体淬火;强度、硬度(HRC50-55)提高,承载能力增大,但韧性减小,变形较大,淬火后须磨齿或研齿,只适用于载荷较大、无冲击的齿轮.应用较少.
(2).调质:由于硬度低,韧性也好不太高,不能用于大冲击载荷下工作,只适用于低速、中载的齿轮,一对调质齿轮的小齿轮面硬度要比大齿面硬度高出HB25-40.
(3).正火:受条件限制不适合淬火和调质的大直径齿轮用.
(4).表面淬火:45、40Cr高频淬火机床齿轮广泛采用,直径较大用火焰表面淬火.但对受较大冲击载荷的齿轮因其韧性不够,须用低碳钢(有冲击、中小载荷)或低碳合金钢(有冲击、大载)渗碳. 高淬透性材料齿轮热处理变形的控制
0引言在工厂大批量生产过程中,当零件结构、冷热加工工艺相对稳定时,齿轮的啮合精度在很大程度上取决于原材料的淬透性。齿轮在热处理过程中产生变形时不可避免的,关键是要掌握其变形规律,再通过热前加工调整来保证齿轮的精度。1淬透性对齿轮淬火变形及加工精度的影响从动锥齿轮的结构不规则,截面尺寸变化大,渗碳淬火后会出现平面翘曲、内孔收缩等问题。我们要找出影响这类零件热处理变形的规律,才能解决问题。以160后桥从动锥齿轮为例,如图1所示。该齿轮材料为22CrMoH,材料淬透性要求为J15=33~39HRC。选择两组不同淬透性的钢材:高淬透性材料厂内炉号为DLR,J15=36.8HRC。中淬透性材料厂内炉号为DLC,J15=33.1HRC,各投20件,加工成形后热处理。热处理工艺路线为如图2所示。生产设备为一汽嘉信可控气氛双排连续推杆炉。淬火采用压淬工艺,压淬设备为天津一机Y9060B压床,淬火油温60℃。通过比对热处理后平面度及内孔缩量来确定...&
(本文共4页)
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前言 热处理变形会使工件前期加工获得的精度受到严重损失，这些损失有时甚至通过复杂、 先进的修形技术(磨齿、校直等)也难以恢复。这将直接影响工件的精度、强度、运转时的噪音、 振动、传输功率损失、和使用寿命等。这样即使我们拥有世界上最先进的机床、磨床，也很难加 工出高精度、高附加值的产品来。 为了帮助本国企业减少和控制热处理变形提高市场竞争力，美国联邦政府甚至为此专门 设立了100亿美金的专题科研支持基金l1]。减少和控制热处理变形的意义由此可见一斑。 热处理变形产生的原因 减少和控制工件的热处理变形是材料和热处理工作者最为关注的难题，迄今为止人们还 难于提出一个定量化、完整的可以预示工件热处理畸变的数学模型lz]o 学者们普遍认为，工件热处理变形的影响因素涉及到工件的设计、原材料以及加工整个 过程中的诸多环节。文献[2]列出五个方面下属26种因素和一77个子因素影响畸变;文献[3]认 为七个方面和38个子因素，决定了工件渗碳淬火后...&
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1月lJ胃我国目前是世界上最大的汽车生产和销售大国，汽车行业作为国家的支柱行业对国民经济起到不可忽视的作用。齿轮是汽车上重要的传动部件，精度要求较高、制造难度较大，其质量水平直接决定了汽车的整车质量。汽车齿轮包括变速箱齿轮、发动机齿轮、轮边减速器齿轮、桥齿轮等诸多品种，90%以上采用的是化学热处理，即渗碳、碳氮共渗、氮碳共渗等，尤其是采用渗碳和碳氮共渗工艺最多。渗碳和碳氮共渗的汽车齿轮一般采用低碳合金钢，由于其渗碳及淬火温度高，形状较为复杂，因此汽车齿轮的热变形控制是困扰行业一项重大难题。特别是有内齿且薄壁的齿圈齿套、有内花键的圆柱齿轮及直伞齿等，上述齿轮的热变形非常难控制，其造成的尺寸变化、精度变化，严重制约了整车质量的进一步提升。齿轮在渗碳或碳氮共渗淬火过程中，有组织应力、热应力共同作用叠加造成的热变形，其中组织应力作用造成的热变形最为严重，也最难控制，有内齿和内花键的汽车齿轮具体表现在内圆直径变小、内跨棒距缩小、齿距累积误...&
(本文共6页)
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0引言齿轮是机械产品中的重要零部件,是传递机械动力和运动的一种主要形式,它已成为许多机械产品中不可缺少的传动部件。齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量[1]。作为齿轮齿部精度中一个重要的指标———齿形Fα,其精度高低将直接影响齿轮的承载能力、传动品质和使用寿命。由于大部分齿轮的齿部加工是在热处理前完成的(先是由滚齿粗加工到8级齿部精度,再由剃齿精加工到6～7级),而不可避免的会有齿部热处理变形[2]。1造成热处理变形的原因分析通常情况下产品的结构、材料及热处理工艺均对热处理变形的结果有一定影响。笔者从以下几个方面入手,分析齿向Fα热处理变形的原因。以陕西法士特汽车传动公司的一个零件为例。1?1齿部基本参数及结构齿部基本参数:齿数Z=34;模数m=4?233;压力角α=22?5°;螺旋角β=0°;齿高h=9?751/2齿高时的最小齿厚S=6?98齿面宽B=30mm。从结构分析,如图1所示,该零件结构相对...&
(本文共3页)
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我公司生产的挖掘机用旋转齿轮直径为5.5m,由于没有如此大的热处理设备,只能加工成两个半齿圈进行热处理。半齿圈采用ZG35CrMo钢制作,热处理技术要求为调质硬度241~286HBW。该工件为大尺寸薄壁复杂件,热处理时极易产生变形:开口方向圆度变形,水平方向瓢曲变形。工件铸造余量单面为15 mm,变形后不能满足加工要求,并且变形后矫正十分困难,因此,热处理时必须要解决变形的问题。为了防止半齿圈圆度方向变形,我们用200mm的槽钢将半齿圈开口处焊在一起。加热时,开口扩大的趋势被槽钢拉住;冷却时,开口缩小的趋...&
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1·技术攻关的确定链齿是推土机的重要传动零件,且用量大(10件/台)。2008年我公司准备上一套链齿热处理专用设备,后因金融危机影响,设备采购也暂缓。为减少外购开支,公司开始对链齿热处理进行技术攻关,并以SD6G推土机用链齿2Z07007(如附图所示)为攻关对象。该零件材质为ZG42SiMn;技术要求:热处理后表面硬度45~52HRC,淬硬层≥5mm。链齿简图2·具体实施过程链齿这种不规则零件在热处理时肯定有较大变形,关键是变形是否有规律。首先将20件零件先按图样要求加工成形,并钻好孔,再进行热处理。热处理在箱式炉中进行加热、保温、水淬,淬火后硬度在55~60HRC,淬硬层在7~10采用300℃回火后,硬度在45~52HRC,符合热处理技术要求。用三坐标检测,零件4个孔之间的间距发生了较大变化,具体如表1所示。(续)序号dx1dx2dy2dx3dy201·0·70...&
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薄壁壳体零件热处理变形控制工艺研究（原版论文）.pdf 70页
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工程硕士专业学位论文
题 目蒸壁：盘堡茎盐热熊墨塞塑蕉剑兰篓叠窥
作者蔓塾塞完成日期2QQ§生§曼§璺
芝墼选剑整蕉
周堂鐾：高墨
技予学位日期——年——月——日
薄壁壳体零件热处理变形控制工艺研究
热处理变形是热处理过程中不可避免的现象，是目前热处理的两大难题之一。
本文采用理论分析和应用研究、淬火过程数值模拟和实验研究相结合的方法，丌展
薄壁壳体热处理变形控制工艺研究，掌握热处理变形规律，找出减少和控制变形的
工艺措旌，从而有效地减少和控制热处理变形。结果表明：
l_通过淬火冷却过程的数值模拟计算，可以找出薄壁壳体淬火变形的位置和趋
势，并提出了优化夹具结构、工件垂直悬挂和提高淬火油的流动性等减小变形的工
2．预备热处理采用正火一低温退火工艺(正火890℃，低温退火7IO。C)，有利于
减小热处理变形。
3．调质处理新工艺(预冷淬火工艺650℃X
油冷，620。C同火25h)，可以在保证工件常规力学性能盼前提下，减小热处理变形。
4．调质处理采用真空处理，可以减小热处理变形，可以提高工件表面质量。
5．焊接和热处理前，从工艺上加强零件易变形的焊接部位结构，可以减少热处
6．采用目前的焊接工艺和调质处理新工艺，对壳体零件l、零件2焊接接头是合
适的，接头综合性能良好。
该课题已经结题，于2004年底通过了申报军队科技进步三等奖单位内部审查。
本论文对控制或减少薄壁壳体零件热处理变形提出了一些新的工艺方法。其研究成
果，已经应用于实际生产中，140多件零件1和50多件零件2没有出现由于热处理
变形而引起报废的情况，有效地控制了热处理变形，保证了产品质量，提高了生产
关键词：薄壁壳体；
热处理变形： 热处理工艺；数值模拟
researchfto／controlthe
———————————心／
distortionofshel
Major：MechanicalManufacturingEngineering
Candidate：gerong
SuperviSOt：Luo
DistortioniSanunavoidableinthe
phenomenonprocess
twodifficult onheat—treatments
simulationin
theory application，numericalquenchingcoo]ingprocess
distortioncontrolof
experiment，thestudy
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