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45钢加工工艺路线? 轴类零件调质处理工艺顺序? 外圆表面常用的加工方法有哪些?如何选用? 轴类零件的找正方法? 偏心轴的加工原理和加工方法? 轴上零件的轴向定位和固定方法有哪些?45号钢淬火温度在A3(自奥氏体开始析出铁素体,即r-Fe→a-Fe的开始线910°C-700°)C+(30~50)℃,在实际操作中,一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快,表面氧化减少,且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化,就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大,就需适当延长保温时间。不然,可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长,也会也出现晶粒粗大,氧化脱碳严重的弊病,影响淬火质量。我们认为,如装炉量大于工艺文件的规定,加热保温时间需延长1/5。
因为45号钢淬透性低,故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。工件入水后,应该淬透,但不是冷透,如果工件在盐水中冷透,就有可能使工件开裂,这是因为当工件冷却到180℃左右时,奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此,当淬火工件快冷到该温度区域,就应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握,须凭经验操作,当水中的工件抖动停止,即可出水空冷(如能油冷更好)。另外,工件入水宜动不宜静,应按照工件的几何形状,作规则运动。静止的冷却介质加上静止的工件,导致硬度不均匀,应力不均匀而使工件变形大,甚至开裂。
45号钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56~59,截面大的可能性低些,但不能低于HRC48,不然,就说明工件未得到完全淬火,组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织,这种组织通过回火,仍然保留在基体中,达不到调质的目的。
45号钢淬火后的高温回火,加热温度通常为560~600℃,硬度要求为HRC22~34。因为调质的目的是得到综合机械性能,所以硬度范围比较宽。但图纸有硬度要求的,就要按图纸要求调整回火温度,以保证硬度。如有些轴类零件要求强度高,硬度要求就高;而有些齿轮、带键槽的轴类零件,因调质后还要进行铣、插加工,硬度要求就低些。关于回火保温时间,视硬度要求和工件大小而定,我们认为,回火后的硬度取决于回火温度,与回火时间关系不大,但必须回透,一般工件回火保温时间总在一小时以上。
2、40Cr钢的调质处理
Cr能增加钢的淬透性,提高钢的强度和回火稳定性,具有优良的机械性能。截面尺寸大或重要的调质工件,应采用Cr钢。但Cr钢有第二类回火脆性。
40Cr工件调质的淬回火,各种参数工艺卡片都有规定,我们在实际操作中体会是:
(一)40Cr工件淬火后应采用油冷,40Cr钢的淬透性较好,在油中冷却能淬硬,而且工件的变形、开裂倾向小。但是小型企业在供油紧张的情况下,对形状不复杂的工件,可以在水中淬火,并未发现开裂,只是操要凭经验严格掌握入水、出水的温度。
(二)40Cr工件调质后硬度仍然偏高,第二次回火温度就要增加20~50℃,不然,硬度降低困难。
(三)40Cr工件高温回火后,形状复杂的在油中冷却,简单的在水中冷却,目的是避免第二类回火脆性的影响。回火快冷后的工件,必要时再施以消除应力处理。
影响调质工件的质量,操作工的水平是个重要因素,同时,还有设备、材料和调质前加工等多方面的原因,我们认为:
(一)工件从加热炉转移到冷却槽速度缓慢,工件入水的温度已降到低于Ar3临界点,产生部分分解,工件得到不完全淬火组织,达不到硬度要求。所以小零件冷却液要讲究速度,大工件予冷要掌握时间。
(二)工件装炉量要合理,以1~2层为宜,工件相互重叠造成加热不均匀,导致硬度不匀。
(三)工件入水排列应保持一定距离,过密使工件近处蒸气膜破裂受阻,造成工件接近面硬度偏低。
(四)开炉淬火,不能一口气淬完,应视炉温下降程度,中途闭炉重新升温,以便前后工件淬后硬度一致。
(五)要注意冷却液的温度,10%盐水的温度如高于60℃,不能使用。冷却液不能有油污、泥浆等杂质,不然,会出现硬度不足或不均匀现象。
(六)未经加工毛坯调质,硬度不会均匀,如要得到好的调质质量,毛坯应粗车,棒料要锻打。
(七)严把质量关,淬火后硬度偏低1~3个单位,可以调整回火温度来达到硬度要求。但淬火后工件硬度过低,有的甚至只有HRC25~35,必须重新淬火,绝不能只施以中温或低温回火以达到图纸要求完事,不然,失去了调质的意义,并有可能产生严重的后果。
45钢传统热处理工艺
1.1 预备热处理
45号钢锻轧件通常情况下不进行退火处理,其原因有二:
一是,退火时间如果过长,很容易产生铁素体集聚,导致组织不均匀现象;.
二是,因为45号钢锻轧件作退火处理周期较长,导致生产效率较低。45号钢预备热处理一般采用高温回火与正火。45号钢锻轧件通常控制在724℃以内,这样不但不产生结晶过程,同时能够降低其内应力,硬度大大降低,易于下一步的切削加工工艺
1.2 低温球化退火
低温球化退火是把工件加热到共析转变温度Acl以下进行保温,然后缓冷冷却,从而获得球化组织的热处理方法,5号钢锻轧件的温度在接近724℃时,要进行长时间保温阶段,这样片状球光体就会发生转变,成为球状珠光体,其硬度在145HB之内,其强韧性较好,为冷挤压奠定了基础。
1.3.淬火
45号钢的淬火就是将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,经过保温后置人各种不同的冷却介质中(V冷应大于V临),以获得马氏体组织。由于45号钢的奥氏体稳定性相对较差,因此为获得高硬度的马氏体组织需要对其加热后快速进行淬火冷却。45号钢具有良好的导热性,在淬火时,可以直接人炉,不需要预热,根据工件的相关技术要求来选择温度的高低,一般加热温度控制在860℃一820℃之间。
1.4临界温度淬火
大量实验表明,45号钢处于780℃临界温度进行淬火时,能够获取极细小的奥氏体晶粒,使其韧性
大大提高,同时也显著降低了裂纹敏感性。一些截面尺寸相差悬殊的工件,在淬火时容易产生裂纹,而对其进行临界温度淬火处理时,可以大大降低产生裂纹的概率。
1.5高频淬火
高频淬火是通过感应加热设备,对工件进行感应加热,迅速加热零件表面,然后迅速淬火的一种金
属热处理方法。高频加热速度控制范围在200—1 000℃,s之间时,其临界温度也对应升高,因此,故45号钢锻件的淬火加热温度在880。920℃之间,一般较其他类型的钢高大约80~1000℃有时更高一些。这样45号钢在高频淬火被加热的速度很快,其组织细小,应力增加,能够使锻件达到62-66 HRC的硬度,具有了高耐磨性,强疲劳抗力以及较小的缺口敏感性的特点。
45钢热处理常见问题
1 硬度偏低
45号钢锻件经过调质件淬火后,其硬度一般要达到HRC56—59的要求,对于截面大的锻件也应该
大于HRC48,造成原因主要是有四种原因:
一是,钢材含碳量偏低;
二是,在淬火加热阶段,没能做到要求的技术规范,加热温度偏低或保温时间不够,使锻件组织中奥氏体的碳与合金元素含量不足,甚至还残存着未转变的珠光体或未溶铁素体,造成锻件淬火后硬度指标达不到要求;
三是,锻件加热温度过高或者保温时间长,导致其表面脱碳而达不到硬度;
四是,淬火冷却不到位,冷却是热处理的最终工序,更是热处理最重要的工序。45号钢淬火硬度在不同冷却速度下可以转变为不同的组织,淬火冷却不到位,其硬度会变低。
2 纵向裂纹
纵向裂纹就是产生的裂纹呈轴向趋势,形状细而长,如图l所示。
直径为8 mm左右的45号钢锻件最容易出现,一般含碳量愈高的锻件,其产生的切向拉应力越大,
拉应力冲破锻件强度极限时,纵向裂纹就会形成。45号钢锻件纵向裂纹产生的原因主要有:
一是,装设的加热炉的方式不合理,导致锻件的受热不均现象;
二是,锻件在淬火时,受到的温度较高,内外应力差距大。同时加剧45号钢锻件裂纹产生的原因主
要有:锻件中钢中含有较多的低熔点有害杂质,譬如S、P、Bi等等;锻件尺寸在钢的淬裂敏感尺寸范围内所选择的淬火冷却介质远远大于锻件的临界冷却速度。
3 横向裂纹
横向裂纹就是产生的裂纹垂直于轴向。由内往外断裂。如图2所示。
横纹一般出现在其未淬透时,有热应力引发。锻件淬火如果不能淬透,其表面会呈压应力。而其心部则呈拉应力,这样在锻件的淬硬层与非淬硬层的过渡区,就会产生最大拉应力,当所产生的拉应力冲破锻件的抗拉强度极限时,横向裂纹就会产生。45号钢锻件横向裂纹产生的原因主要有三种:
一是,工件的拉拔工艺及操作不合理,譬如模角太大,没有经过酸洗以及金属内外变形不均匀等;
二是,工件心部出现增碳,使工件的内外层塑性变形能力出现较大的差别;
三是,工件内有夹杂物存在。
4硬度不均匀
45号钢经过热处理后,如果硬度不均匀将使其耐磨性降低,减少使用寿命。导致45号钢硬度不均
匀原因主要有以下几种:
一是,使用的工件本身淬透性低;
二是,工件表面残留有退火脱碳层或淬火加热时产生脱碳层;
三是,工件淬火加热后冷却速度慢,分级、等温过高、时间过长或者冷却介质选择不当;
四是,工件淬火介质中含杂质过多或老化;
五是,工件淬火冷却后出淬火介质时温度过高、冷却不足;
六是,工件回火不充分及回火温度过高。
5 表面形成大块碳(氯)化合物网
导致45号钢锻件表面形成大块碳(氮)化合物网的原因有:
一是,炉气碳势过高;
二是,工件强渗时间过长;
三是,冷却速度太慢,沿奥氏体晶界析出网状碳化物;
四是,锻造始锻温度太高,而锻后冷却太慢。
6 畸变
导致45号钢锻件畸变的原因有三:
一是,工件在淬火阶段温度偏高;
二是,工件冷却方法不合理;
三是,夹具设计不合理或者使用不当。
轴类零件调质处理工艺的顺序是先盐浴渗碳,再淬火,最后回火。
盐浴渗碳可以提高零件表层的硬度和耐磨性,而淬火可以使零件表层和内部组织同时得到优化,增强零件整体性能。
回火则可以缓解淬火时产生的残余应力,保证零件使用寿命和稳定性。
延伸内容:在盐浴渗碳工艺中,需要控制渗碳温度、时间和渗碳剂的添加量等参数。
淬火是通过快速冷却来达到目的的,而淬火时的冷却介质和冷却速度都会对零件的性能产生影响。
回火则需要控制回火温度和时间,以达到合适的硬度和韧性。
以上这些因素都需要在处理零件时严格控制,以确保最终的零件质量。车削、磨削、表面粗糙度、超精加工、滚压加工。车削加工是外圆表面最经济有效的加工方法,但就其经济精度来说,一般适于作为外圆表面粗加工和半精加工方法。
外圆表面是回转体类零件(轴类、套类、盘类)的主要表面。外圆表面常用的机械加工方法有车削、磨削和各种光整加工方法。 车削加工因切削层厚度大、进给量大而成为外圆表面最经济最有效的加工方法。
尽管车削加工也能获得很高的加工精度和加工质量,但就其经济精度来看一般适宜外圆表面的粗加工和半精加工的方法。磨削加工切削速度高、切削量较小,是外圆表面最主的精加工方法,适用于各种高硬度。
扩展资料
光整加工是精加工之后进行的超精密加工方法。适用于某些精度和表面质量要求很高的零件。外圆表面加工方案及其选择外圆表面作为一种可逆表面,可采用各种不同的成形方法因而可供选用的加工方案有多种。
但每种加工方案可能达到的加工精度、表面粗糙、生产率和加工成本各不相同,因此必须根据具体情况选用最适当的加工方案,加工出满足图样要求的零件。
有V型块加上压板可以呀,压紧很牢固的 如果没有V型块,就有平口钳吧,铣床一般都配得有,条件是夹紧位置最好靠近加工部位,这样刚性才好,还有就是要校正,轴要夹平哟,如果不是台阶轴的话,就让轴自由的放在平口钳的底部,也是平的.
1、偏心轴主要在装夹方面采取措施,把要加工的偏心部轴线找正到与车床主轴轴线相重合,对于象偏心轴承、凸轮等偏大心零件的加工目前普遍采用三爪、四爪卡盘,在普通机床上加工。
偏心轴的机械加工工艺规程设计及夹具设计中,要根据生产批量和生产实际情况,工序的安排采用工序集中和工序分散相结合的办法,并且设计一条自动化生产线。当按工序集中原则组织过程时,还采用了自动化程度较高的高效机床和工艺装备。这样可以大大地提高了生产效率。
2、通过三爪卡盘加工偏心轴具体做法如下:
在三爪自定心卡盘加工偏心工件时,当加工偏心距小(e≤5-6毫米)长度短而数量较多的偏工件时,可以在三爪自定心卡盘加工,车削时,先把外圆和长度车好。然后夹在三爪卡盘上,在其中一爪上垫上一垫片,使工件产生偏心来车削。垫本的厚度可用下面公式计算。
X=1.5e×(1-e/2d)
x=垫片厚度 ;e=工件的偏心距;d=三爪夹住部分的直径。实际车削时,由于长爪和工件接触位置有偏差,加土垫片夹紧后的变形还需要加上一个修正常数既。
x实=x+1.5△e
x实=实际垫片的厚度; x=计算出来的厚度 ;△ e=试出后,实测的偏心距误差 。
扩展资料:
偏心轴的作用
在机械传动中,回转运动变为往复直线运动或往复直线运动变为回转运动,一般都是利用偏心零件来完成的。为了方便调节轴与轴之间的中心距,偏心轴通常运用在平面连杆机构三角带传动中。一般的轴,只能带动工件自转,但是偏心轴,不但能传递自转,同时还能传递公转。
偏心轴结构及工作原理
偏心轴当圆形没有绕着自己的中心旋转时,就成了偏心轮。偏心轴也是凸轮的一种,一般来说偏心轮主要的目的是产生振动即可,像电动筛子,手机里面的振动器都是用偏心轮,大部分偏心轮都是圆形轮,因为圆形轮制造方便,工艺简单。
零件在轴上的轴向定位:零件在轴上的轴向定位方法,主要取决于所受轴向力的大小。此外,还应考虑轴的制造及轴上零件装拆的难易程度、对轴强度的影响及工作可靠性等因素。
常用轴向定位方法有:轴肩(或轴环)、套筒、圆螺母、挡圈、圆锥形轴头等。
(1)轴肩:轴肩由定位面和过度圆角组成。为保证零件端面能靠紧定位面,轴肩圆角半径必须小于零件毂孔的圆角半径或倒角高度;为保证有足够的强度来承受轴向力,轴肩高度值为h=(2-3)R。
(2)轴环:轴环的功用及尺寸参数与轴肩相同,宽度b≥1.4h。若轴环毛坯是锻造而成,则用料少、重量轻。若由圆钢毛坯车制而成,则浪费材料及加工工时。
(3)轴套:轴套是借助于位置已经确定的零件来定位的,的两个端面为定位面,因此应有较高的平行度和垂直度。为使轴上零件定位可靠,应使轴段长度比零件毂长短2~3mm。使用轴套可简化轴的结构、减小应力集中。但由于轴套与轴配合较松,两者难以同心,故不宜用在高速轴上,以免产生不平衡力。
(4)圆螺母:当轴上两个零件之间的距离较大,且允许在轴上切制螺纹时,可用圆螺母的端面压紧零件端面来定位。圆螺母定位装拆方便,通常用细牙螺纹来增强防松能力和减小对轴的强度消弱及应力集中。
(5)轴端挡板:当零件位于轴端时,可用轴端挡板与轴肩、轴端挡板与圆锥面使零件双向固定。挡板用螺钉紧固在轴端并压紧被定位零件的端面。该方法简单可靠、装拆方便,但需在轴端加工螺纹孔。
(6)圆锥面:可与轴端挡板及圆螺母配合使用。锥合面的锥度小时,所需轴向力小,但不易拆卸;反之则相反。通常取锥度1:30~1:8。
(7)弹性挡圈:在轴上切出环形槽,将弹性挡圈嵌入槽中,利用的侧面压紧被定位零件的端面。这种定位方法工艺性好、装拆方便,但对轴的强度消弱较大,常用于所受轴向力小而刚度大的轴。
(8)圆锥销、锁紧挡圈、紧定螺钉:这三种定位方法常用于光轴。
零件在轴上的周向定位:定位方式根据其传递转矩的大小和性质、零件对中精度的高低、加工难易等因素来选择。常用的周向定位方法有:键、花键、成形、弹性环、销、过盈等联结,通称轴毂联结。
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