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發(fā)表于 2008-7-26 13:10:16
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機(jī)床絲杠汽車、拖拉機(jī)、配件礦山機(jī)械及其他零件熱處理實(shí)例
機(jī)床絲杠熱處理實(shí)例. W' w8 J& I2 v [4 n! j. ]
一、工作條件以及材料與熱處理要求 ( `1 H3 l' P) k; K* R, k
1.條件: ≤級(jí)精度,受力不大,如各類機(jī)床傳動(dòng)絲杠 4 ~9 \) V9 d; p
要求: 45、45Mn2 一般絲杠可用正火,≥HB170;受力較大的絲杠,調(diào)質(zhì),HB250;方頭,軸頸局部淬硬HRC42
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2.條件: ≥7級(jí)精度,受力不大,軸頸方頭等處均不需淬硬,如車床走刀絲杠8 N( m7 m: @# F
要求: 45Mn易切削鋼和45 熱軋后σb=600-750N/mm^2,除應(yīng)力后HB170-207,金相組織:片狀珠光體+鐵素體
; s! s0 O3 m8 C; W! E7 m4 b6 x: B2 T$ Z5 y# r% k" T
3.條件: 7-8級(jí)精度,受力較大,如各類大型鏜床、立車、龍門銑和刨床等的走刀和傳動(dòng)絲杠
1 q1 s% X! R' l要求: 40Cr、42MnVB、(65Mn)調(diào)質(zhì)HB220-250,σb≥850N/mm^2;方頭、軸頸局部淬硬HRC42,金相組織：均勻索氏體
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. ], r5 S6 X# ^5 k! G4.條件: 8級(jí)精度,中等負(fù)荷,要求耐磨,如平面磨床,砂輪架升降絲杠與滾動(dòng)螺線嚙合6 P/ C- |% r7 w7 B6 n* p/ C% t
要求: 40Cr、42MnVB 調(diào)質(zhì)HB250,中頻表淬HRC54,, 調(diào)質(zhì)后基體組織:均勻索氏體+細(xì)狀珠光體
! @9 z# L8 n; Y# o ^! U5 g B
- R) d3 ]8 s; b y$ |% `5.條件: ≥6級(jí)精度,要求具有一定耐磨性,尺寸穩(wěn)定性,較高強(qiáng)度和較好的切削加工性,如絲杠車床,齒輪機(jī)床、坐標(biāo)鏜床等的絲杠 : G. w& j, c7 Q
要求: T10、T10A、T12、T12A球化退火,HB163-193,球化等級(jí)3-5級(jí),網(wǎng)狀碳化物≤3級(jí),調(diào)質(zhì)HB201-229,金相組織;細(xì)粒狀珠光體
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6 T9 q) Z0 _6 P# ~6.條件: ≥6級(jí)精度,要求抗腐蝕、較高的抗疲勞性和尺寸穩(wěn)定性.如樣板鏜床或其他特種機(jī)床精密絲杠.
+ K c2 Q2 `# D要求: 38CrMoAlA 調(diào)質(zhì)HB280,滲氮HV850,調(diào)質(zhì)后基體組織,均勻的索氏體,滲氮前表面應(yīng)無脫碳層 4 j' Z9 U6 G, ^
; d% m8 ^$ }+ _ w; @
7.條件: ≥6級(jí)精度,要求耐耐磨、尺寸穩(wěn)定,但負(fù)荷不大,如螺紋磨床、齒輪磨床等高精度傳動(dòng)絲杠(硬絲杠)
( j. e! \# M$ |: B, E7 W& Y+ N要求: 9Mn2V(直徑≤60mm)、CrWMn(直徑＞60mm),球化退火后,球狀珠光體1.5-4級(jí),網(wǎng)狀碳化物≤3級(jí),硬度≤HB227,淬火硬度 HRC56+0.5,金相組織,回火馬氏體無殘余奧氏體存在
3 W1 d: T" S1 H* _& Q, Z
/ e8 @! f) ~+ Q1 p- n# H8.條件: ≥6級(jí)精度,受點(diǎn)負(fù)荷的,如螺紋或齒輪磨床、各類數(shù)控機(jī)床的滾珠絲杠9 [/ C9 x R, E3 U6 j2 w+ p
要求: GCr15(直徑≤70mm0)、GCr15SiMn(直徑＞80mm)球化退火后,球狀珠光體1.5-4級(jí),網(wǎng)狀碳化物≤3級(jí),HRC60-62,金相組織;回火馬氏體二、- v8 l2 l, X$ `- \6 j" z
備注:6 ~: d8 t0 `( K4 _8 W
1.絲杠的選材與處理;
0 Z) X2 N( L$ V; T2 P% R. r a(1)絲杠的主要損壞形式,一般絲杠(≤7級(jí)精度)為彎曲及磨損;≥6級(jí)精度絲杠為磨損及精度喪失或螺距尺寸變化 6 w1 G. V/ r) e# k, y( `
(2)絲杠材料應(yīng)具有足夠的力學(xué)性能,優(yōu)良的加工性能,不易產(chǎn)生磨裂,能得到低的表面粗糙度和低的加工殘余內(nèi)應(yīng)力,熱處理后具有較高硬度, 最少淬火變形和殘余奧氏體常用于不要求整體熱處理至高硬度的材料,有45、40Mn、40Cr、T10、T10A、T12A、T12等.淬硬絲杠材料, 有GCr15、9Mn2V、CrWMn、GCr15、SiMn、38CrMOAlA等
) ~/ r* u# V) C% l(3)熱處理: 一般絲杠:正火(45鋼)或退火(40Cr),除應(yīng)力處理和低溫時(shí)效,調(diào)質(zhì)和軸頸、方頭高頻淬火與回火精密不淬硬絲杠: 除應(yīng)力處理低溫時(shí)效,球化退火,調(diào)質(zhì)球化,如遇原始組織不良等,還需先經(jīng)900℃(T10、T10A)-950℃(T12、T12A)正火處理后再球化退火,或直接調(diào)質(zhì)球化精密淬硬絲杠: 退火或高溫正火后退火,除應(yīng)力處理,淬火和低溫時(shí)效
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2.考慮熱加工工藝性,絲杠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng):
, j! _* u* Y ?6 e(1)結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單,避免各中溝槽、突變的臺(tái)階、銳角等,尤其是氮化絲杠更應(yīng)避免一切棱角 # o' Y, V* N: ~6 {7 Y' Y5 [: ^
(2)絲杠一端應(yīng)留空刀槽.凸起臺(tái)階或吊裝螺釘孔,便于冷熱加工中吊掛用 # T# O% F; v) ~: `
(3)不應(yīng)有較大的凸階,以免除局部鐓粗的鍛造工序.
. f# q2 p: ^0 |, _1 j
D1 h/ p# X9 d; f B3.滾珠絲杠副的材料與熱處理: & u7 o0 ^, s7 I' Q: m& A
(1)材料選用;滾珠絲杠;L≤2m、Φ40-80mm變形小、耐磨性高的6-8級(jí)絲杠用CrWMn整體淬火 $ W* l1 n( i. I/ }
O( n/ X7 `1 ^" Q B汽車、拖拉機(jī)、配件熱處理實(shí)例 7 E# R' n0 o; c& X/ x
0 p6 [; T P4 h* g1 s
一、工作條件以及材料與熱處理要求
! `. B2 B& k, K1.條件; 推土機(jī)用銷套: 承受重載、大沖擊和嚴(yán)重磨損
. G4 D& i3 j( p+ o& n4 D7 d要求: 20Mn、25MbTiB 滲碳,二次淬火,低溫回火,HRC59,滲碳層深2.6-3.8mm ; S; a6 T9 I7 e' @& C4 n) E/ W
- E2 ~$ b8 K" L8 R2.條件: 推土機(jī)履帶板: 承受重載、大沖擊和嚴(yán)重磨損
' S, |- m9 Y" w& ]2 L3 A4 ?要求: 40Mn2Si 調(diào)質(zhì),履帶齒中頻淬火或整體淬火,中頻回火,距齒頂淬硬層深30mm
1 b4 Z2 p& y1 w( G D6 Y7 s4 d- T
0 q3 m3 O! ^- c. I/ G3.條件: 推土機(jī)鏈軌節(jié) 承受重載、大沖擊和嚴(yán)重磨損
; P: Z: u6 x% W; X要求: 50Mn、40MnVB 工作面中頻淬火,回火,淬硬層深6-10.4mm
. z0 T( D2 V% [* t- O8 ?4 n% l, M [0 Z0 n" p( ]
4.條件: 推土機(jī)支承輪 . {) c* B! t/ Y% `, d* I, R
要求: 55SiMn、45MnB 滾動(dòng)面中頻淬火,回火,淬硬層深6.2-9.1mm
" k3 l) H& z' r( q
) B- p2 g3 ^5 Q5 i6 D* S# D; p3 M5.條件: 推土機(jī)驅(qū)動(dòng)輪 % E, l! M- _0 T& O# N4 ^; x
要求: 45SiMn 輪齒中頻淬火,淬硬層深7.5mm
' } \4 T: a" a$ l% r/ S# J
: m" s: N0 H5 y6.條件: 活塞銷: 受沖擊性的交變彎曲剪切應(yīng)力、磨損大.主要是磨損、斷裂
8 @1 @. F! z9 I6 s要求: 20Cr 滲碳,淬火,低溫回火,HRC59(雙面)
" N: u+ _% I) m& w5 g. U7 x* @$ w7 w2 U G: j8 F1 F2 E
7.條件: 刮板彈簧 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用,要求在高溫下保持彈抗疲勞性能 7 F) ]& O" F! r& b6 [
要求: 718耐熱合金 1050℃固溶處理,冷變形,690℃真空時(shí)效,8h (或620℃下8小時(shí),500℃下松馳8小時(shí)) 6 r; Q: _# }; Q5 r Z; l3 f
F3 F/ D7 n4 g2 V$ C w1 n5 q' }+ p
8.條件: 受沖擊性迅速變化著的拉應(yīng)力和裝配時(shí)的預(yù)應(yīng)力作用,在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中,連桿螺栓折斷會(huì)引起嚴(yán)重事故,要求有足夠的強(qiáng)度、沖擊韌性和杭疲勞能力( R. ~) @% k c* i* l2 _
要求: 40Cr調(diào)質(zhì),HRC31,不允許有塊狀鐵素體:下料→鍛造→退火或正火→加工→調(diào)質(zhì)(回火水冷防止第二類火脆性→加工→裝配 [9 ^& C: ~) X* a7 @, `
) r5 G) b3 f; I! [ S* s% \二、備注
" T* V; |+ P# i7 W1.＜Φ50mm、耐磨性高、承受較大壓力的6-8級(jí),絲杠用GCr15整體或中頻淬火
7 s t, E. {; w' I3 Q9 t9 N# Y2.＞Φ50mm、耐磨性高、6-8級(jí)絲杠用GCr15SiMn整體或中頻淬火 2 \* E4 w e+ U1 s6 X
3.≤Φ40mm、L≤2mm、變形小、耐磨性高的6-8級(jí)絲杠用9Mn2V、整淬,冰冷處理. ) x4 E: X6 H1 `- i
4.有防蝕要求特殊用途的絲杠用9Cr18,中頻加熱表面淬火. 礦山機(jī)械及其他零件 、工作條件以及材料與熱處理
/ O4 o, Y. z; @; {# |. l" g1 q- r+ `! d: w, f
要求
2 W6 Y3 V2 @* w- E1.條件: 牙輪鉆頭 主要是磨壞+ g" n( ?5 @! V9 ^* n: Q7 \# y
要求: 20CrMo滲碳,淬火,低溫回火,HRC61 0 l ^! y7 k2 W) o, c" C: z
: y1 ^4 n E2 w, z# q( F
2.條件: 輸煤機(jī)溜槽(原用16Mn鋼板,未處理,僅用3-6個(gè)月) 2 e; [9 y8 D- n9 t
要求: 16Mn鋼板中頻淬火(壽命可提高一倍) 4 q9 O, L+ ?6 j8 \
; J0 @ d) ^# C- k' A3 p; s/ c3 h
3.條件: 鐵鍬(原用低碳鋼固體滲碳淬火,回火,質(zhì)量很差)
' i! s t( S! s要求: 低碳鋼 淬火,低溫回火,得低碳馬氏體,質(zhì)量大大提高
$ ]0 m3 e9 [: D& @
5 ~ M5 B+ t/ A8 | L, x* g! i4 v$ M4.條件: 石油鉆井提升系統(tǒng)用吊環(huán)(原用35鋼)、吊卡(原用40CrNi或 35CrMo) 正火或調(diào)質(zhì),質(zhì)量差,笨重.
& m3 h, f' Z `- J& `8 D1 F要求: 20SiMn2MoVA淬火,低溫回火,得低碳馬氏體,質(zhì)量大大提高
. A1 j8 X, Y2 w- F6 z
6 G" `. G; t) E Q5.條件: 石油射孔槍 承受火藥爆炸大能量高溫瞬間沖擊,類似于槍炮.主要是過量塑性變形引起開裂 0 f R0 f4 v4 E7 e1 z
要求: 20SiMn2MoVA淬火,低溫回火,得低碳馬氏體,σb=1610N/mm^2, αk=80N.m/mm^2 7 \8 V" Q# E; ~7 v: R
% k4 S/ d$ b, N8 H8 U2 G! E' u
6.條件: 煤礦用圓環(huán)牽引鏈,要求高抗拉強(qiáng)度和抗疲勞,主要是疲勞斷裂及加工時(shí)冷彎開裂.
6 y2 k; j1 i# y" Q6 A/ \要求: 20MnV、25Mn2V 彎曲后閃光對(duì)焊,正火,880℃淬火,250℃回火獲得代碳馬氏體,預(yù)變形強(qiáng)化.σb≥850N/mm^2,σs≥650N/mm^2,αk≥100N.m/mm^2 % I1 v+ l* J3 n' ]/ t2 p# _
2 u' @5 ~2 M3 Q: i9 r: I
7.條件: 鑿巖機(jī)釬尾 受高頻沖擊與礦石摩擦嚴(yán)重,要求多沖杭力大,耐疲勞,主要是斷裂與凹陷
5 M7 I0 N! a5 W( c% d要求: 30SiMnMoV、32SiMnMoV HRC56,滲碳淬火→650℃回火,二次加熱260-280℃等溫淬火→螺紡部分滾壓強(qiáng)化
, n. n4 u6 F5 i8 T; g, d1 `: `$ [3 |( C3 j9 n: ?& x& q7 N
8.條件: 鑿巖機(jī)釬桿 受高頻沖擊與礦石摩擦嚴(yán)重,要求多沖抗力大, 耐疲勞和磨損,主要是折斷與磨損
* m' i9 s C' K/ e, q6 p! M: K要求: 30SiMnMoV HRC59,900-920℃下用 ’603’液體滲碳2h, 至880℃空冷25-30s,油冷,230回火3h
3 ?0 ~" ?: T! d( g" A1 K9 @: s" Y# e8 f4 S
9.條件: 中壓葉片油泵定子 要求槽口耐磨和抗彎曲性能好.主要是槽口磨損、折斷 " \% F2 V6 ~# N2 u
要求: 38CrMoAl 滲氮,HV900 調(diào)質(zhì)→粗車→去應(yīng)力→精車→滲氮
* v" e* U, X6 G5 k! Y* s1 p& Z _/ c
10.條件: 機(jī)床導(dǎo)軌 要求軌面耐磨和保持高精度.主要是磨損和精度喪失 8 k; J" Q- s e$ D" Q0 g- o! t1 h
要求: HT200 HT300 表面電接觸加熱淬火,HRC56
: P0 ~ G& G h9 E4 o- Z) J) V$ y, a! r! c$ J; w6 K( }9 h
11.條件: 化工用閥門、管件等腐蝕大的零件,要求抗腐蝕性高
' P) \ x1 ^8 F: R2 J/ o要求: 普通碳素鋼滲硅! n! Y# e+ g. x7 t5 ?
8 Q1 O7 c; h0 x
12.條件: 鍋爐排污閥 主要是銹蝕,要求抗腐蝕性好
2 u+ k7 |3 b0 ?9 Y. K6 q9 Y要求; 45 滲硼 & ]$ @* t$ F5 S3 ~
. X: y! W* |% Q/ j) |% }' C2 f% O
13.條件: ) |+ c4 J) J# l: J3 E
(1)1t蒸汽錘桿sus660 cr4wmov 4cr17mo 1.4122 1.4122特殊鋼材Φ120,L=2345mm 10t模鍛錘錘桿 5 j5 I( X! m/ u$ X2 |3 d% [7 A
(2)受較劇烈多次沖擊和疲勞應(yīng)力.主要是疲勞斷裂
. i: \9 i8 l3 ?# b) N/ Z要求; (1)45Cr 850℃淬火,10％鹽冷,450℃回火,HRC45
1 r M r3 a: o2 a(2)35CrMo 860-870℃水淬,450-480℃回火,HRC40 # e8 Y8 r- o; o
) I' t: m: u4 c8 }; K% S. I
14.條件: 電耙耙斗、電鏟鏟斗的齒部:沖擊大、摩擦嚴(yán)重.主要是磨坯.
; m# V D& {! A: D# j8 P要求; ZGMn13 水韌處理,HB180-220(工作時(shí)在沖擊和壓力下HB450-550)- r: k, J& T" k. {4 F7 [: s
$ T9 [, ?" L! G3 }15.條件: Φ840及Φ650mm的礦車輪 ! r. J% T% w2 l, p0 z9 d
要求: ZG55、ZGCrMnSi HB280-330
7 D* Y8 J, d/ v( n- g4 ]% d! a- e& f
二、備注:
: s- L+ a, u" y$ e9 u( V0 F& ~1.L≤1m、變形小、耐磨性高的6-7級(jí)絲杠用20CrMoA,滲碳,淬火2 L& ?! i$ C! ]+ I
2.L≤2.5mm、變形小、耐磨性高、6-7級(jí)絲杠用40CrMoA,高頻或中頻淬火.
- B1 m# u/ } g% p+ I5 {& Q3.7-8級(jí)的絲杠用55、50Mn,高頻淬火. : ~* q, d' N/ [/ a% N" u- t
4.L≤2.5mm、變形小、耐磨性高、5-6級(jí)精度的絲杠,38CrMoAlA或 38CrWVAl,氮化. 1 V* b- ^; g* f" R, H# {" I8 ~
5.螺母 GCr15、CrWMn、9CrSi,也有用18CrMn Ti 12CrNiA等滲碳鋼的 ; M3 |) `9 r5 S: { k5 X" X- m
6.硬度要求 推薦HRC60±2,螺母取上限,當(dāng)絲杠L≥1.5<,或精度為 5、6級(jí)時(shí),硬度可低一些,但須≥HRC56
! U4 Y8 m* r- y4 A. ]- g' {' s7.采用表面熱處理的淬透層深度,磨削后,應(yīng)為:中頻處理 9CRSI 45crnimova。4 M2 ^3 J7 U$ x
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發(fā)表于 2008-7-26 13:08:06
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發(fā)表于 2008-11-22 13:54:28
