机械加工中热处理工序放在哪一步?

2021-11-04 08:32:28

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机械零件的材料及毛坯类别选定之后,欲使零件实现所要求的力学性能,则主要靠热处理工艺来保证。因此必须根据热处理目的和工序作用,合理安排热处理工序在加工工艺路线中的位置。

机械零件的材料及毛坯类别选定之后,欲使零件实现所要求的力学性能,则主要靠热处理工艺来保证。因此必须根据热处理目的和工序作用,合理安排热处理工序在加工工艺路线中的位置。

工序位置:一般均紧接毛坯生产之后、切削之前,或粗加工之后、精加工之前。

退火和正火的工序位置 一般安排在毛坯生产之后、切削加工之前。处于精密零件,为了消除切削加工残余应力,在切削加工工序之间还应安排去应力退火。工艺路线安排为:毛坯生产(铸、锻、焊、冲压等)——退火或正火——机械加工

调质的工序位置 这种热处理既可作为最终处理,又可为以后表面淬火或易变形零件的整体淬火作好组织准备。位置:一般安排在粗加工之后、精加工或半精加工之前。一般的工艺路线应为:下料——锻造——正火(退火)——机械粗加工(留余量)——调质——机械精加工

零件经这类热处理后硬度较高,除磨削外,不适宜其他切削加工。

工序位置:应尽量靠后,一般均安排在半精加工之后、磨削之前。

淬火件的变形及氧化、脱碳应在磨削中予以去除,故需预留磨削余量(例如直径200mm以下、长度1000mm以下的淬火件,磨削余量一般为0.35~0.75mm)。

对于表面淬火件,为了提高其心部力学性能及获得细晶马氏体组织的表层淬火组织,常需先进行正火或调质处理。因表面淬火件的变形小,其磨削余量也应比整体淬火件小。

下料——锻造——退火(正火)——机械粗(半精)加工——淬火、回火(低温、中温)——磨削

下料——锻造——正火(退火)——机械粗加工——调质——机械半精加工(留磨量)——感应加热表面淬火、回火——磨削

不经调质的感应加热表面淬火件,锻造后的预先热处理须用正火。

如正火后硬度偏高,切削加工性不好,可在正火后再高温回火。

上图是用45钢制造的锁紧螺母,要求槽口硬度HRC35~40。若在槽口和内螺纹全部加工后再整体淬火和回火,槽口硬度虽可达到要求,但内螺纹变形大,不能保证精度;若热处理后再切削加工,则硬度较高,切削加工性差。

调质——加工槽口——槽口高频淬火——加工内螺纹,则既可达到技术要求又可减少零件变形。

当渗碳零件局部不允许有高硬度时,应在设计图纸上予以注明,该部位可镀铜以防止渗碳或采取多留余量的方法,待零件渗碳后淬火前再去掉该处渗碳层(去渗碳层切削加工)。

下料——锻造——正火——机械粗、半精加工(留磨量,局部不渗碳者还须留防渗余量)——渗碳——淬火、低温回火——机械精加工(磨)

下料——锻造——正火——机械粗、半精加工(留磨量,局部不渗碳者还须留防渗余量)——渗碳——去渗碳层切削加工——淬火、低温回火——机械精加工(磨)

为防止因切削加工产生的残余应力引起氮化件变形,在氮化前常进行去应力退火;

又因氮化层薄面脆,心部必须有较高的强度才能承受载荷,故一般应先进行调质。

下料——锻造——退火——机械粗加工——调质——机械精加工——去应力退火(通常称为高温回火)——粗磨——氮化——精磨或研磨