3.7 热处理技术条件与工序位置

热处理是机械制造过程中的重要工序。正确理解零件的热处理技术条件,合理安排零件的加工工艺路线,对于改善钢的切削性能、保证零件的质量、满足使用要求等具有重要意义。

3.7.1 热处理技术条件

生产中需要热处理的零件,对其热处理后应达到的组织、力学性能、精度和加工工艺性能等的要求,统称为热处理技术条件。热处理技术条件是根据零件的工作条件而提出的;其标注内容主要有最终热处理方法和应达到的力学性能。

一般零件常以硬度作为力学性能要求指标;对于力学性能要求高的零件,如主轴、曲轴、齿轮、连杆等,还应标出强度、塑性和韧性指标要求,有的甚至有显微组织要求;渗碳或渗氮零件应标出所渗部位、渗入深度及淬火回火后的表面和心部硬度指标等;表面淬火零件应标出淬硬部位、淬硬层深度以及表面和心部硬度指标等。

标注热处理技术条件时,可以用简要文字和数据说明;也可以用国标规定的热处理工艺代号标注。

3.7.2 热处理工序位置安排

零件生产都是沿一定的工艺路线进行的。根据热处理目的和工序位置不同,热处理可分为预备热处理、最终热处理两大类。热处理工序位置安排的一般规律如下:

预备热处理:为消除毛坯生产缺陷、改善切削加工以及为最终热处理做准备的热处理。其主要包括:退火、正火、调质等。退火、正火一般安排在毛坯生产后、切削加工之前;以消除毛坯组织缺陷、改善切削加工性能,并为以后的热处理做组织准备。调质一般安排在粗切削加工后、精或半精加工之前;目的是为获得良好的综合力学性能,为以后的表面淬火热处理等做组织准备。调质一般不安排在粗切削加工之前,以避免良好组织大量切削,造成不必要的浪费。

最终热处理:能满足工件使用要求的热处理。其主要包括:淬火、回火、表面热处理等。最终热处理使零件获得所需的使用性能,故一般安排在半精加工之后、磨削之前。当零件工作性能要求不高,进行退火、正火、调质即可满足要求时,则它们也可作为最终热处理。

3.7.3 热处理工艺应用举例

(1)锻工大锤锤头

锻工大锤锤头工作特性要求其工作部分有足够的硬度,具有较高韧性。

材料选用:T7钢。

热处理技术条件:淬火、回火,50~55HRC。

工艺路线:下料→锻造→球化退火→机加工→淬火、回火。

(2)蜗杆

蜗杆工作特性要求其齿部有较高的硬度和耐磨性,其余部分要求有足够的强度和韧性。

材料选用:45钢。

热处理技术条件:齿部45~50HRC ,其余部位220~250HBS。

工艺路线:下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精加工→表面淬火→精加工。

(3)汽车半轴

汽车半轴承受很大的扭转载荷,同时承受弯曲、冲击载荷等交变载荷作用,故要求汽车半轴具有较高的强度和冲击韧性,并且应有较高的疲劳强度。

材料选用:40Cr。

热处理技术条件:调质,220~250HBS。

工艺路线:下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工。