适用于35～55,40Cr,35CrMn,35CrMo,42SiMn等材料齿轮。
加工工艺路线: 下料 锻造 正火 粗加工 调质
半精加工 精车加工 表面淬火
及 低温回火
精磨
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热处理实例
(1)正火(或完全退火）
细化晶粒，调整硬度
加热至Ac3+30～50℃,空冷, 细珠光体+(少量铁素体)
(2)调质热处理
工艺：
下料
锻造
正火
切削加工
渗碳
淬火
低温回火 精加工
掌握各热处理工序的目的，工艺，组织
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热处理实例
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(1)正火
热处理实例
细化晶粒；调整硬度，便于切削加工
加热至Ac3+30～50℃,空冷, 组织细珠光体+(少量铁素体)
(2)渗碳 提高表面含碳量 920～930℃保温3～9h
下料 锻造 正火 切削加工 渗碳 淬火
常用的退火和正火工艺
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3
热处理实例
最终热处理 :
淬火
得到M组织，提高强度硬度
＋ 回火
低温回火，得到M′，消除应力，保留高硬度 中温回火，得到T′，高弹性极限
高温回火，得到S′，良好综合力学性能
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4
热处理实例
退火、正火、淬火的区别与联系： 加热保温，
目的均为A化，具体温度看成分和是否完全A化 亚共析钢均为完全A化，Ac3+30~50℃ 过共析钢，正火为完全A化， Accm+30~50℃
4、轴承用钢: 高碳, Wc = 0.95～1.15%
G Cr15
热处理实例
含Cr量WCr ≈ 1.5 % 滚动轴承钢
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GCr15轴承钢制造轴承的工艺路线
热处理实例
锻造
正火
球化退火
机加工
淬火 + 冷处理 ( – 60 ～ – 80℃;1h )
低温回火
磨削加工
稳定化处理 ( 120 ～ 150℃；5 ～ 10h )
典型零件的热处理
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1
热处理实例
一般零件生产的工艺路线: 毛坯生产 预备热处理
机械加
工 最终热处理 机械精加工 预备热处理 : 退火 ; 正火 最终热处理 : 淬火 ; 回火
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2
热处理实例
预备热处理 : 退火（炉冷） ; 正火（空冷） 得到珠光体类组织
调整硬度，便于切削加工 改善组织（均匀组织、均匀成分、消除网状碳化物等） 细化晶粒，为最终热处理做组织准备
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轻载齿轮：45， 调质或正火
中载齿轮：45、40Cr， 调质，耐磨部位表面淬火
重载齿轮：20Cr、20CrMnTi， Байду номын сангаас碳淬火
高精度齿轮：38CrMoAlA， 调质渗氮
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热处理实例
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热处理实例
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二、滚动轴承热处理
滚珠轴 承
滚针轴承
滚柱轴承
热处理实例
1、工作条件
高载荷，交变应力 高转速，一定冲击。
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二、滚动轴承热处理
5、热处理工艺 ①预备热处理: 正火：消除网状碳化物，细化晶粒 球化退火：降低硬度，提高韧性，为淬火组织准备 ②淬火:获得马氏体组织 810～860℃（温度偏高），让Cr尽量溶入A， 又不致于导致晶粒粗大，A含碳过高；油冷 ③冷处理:获得马氏体组织,减少Ar ④低温回火:消除残余应力，保持高硬度.
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二、滚动轴承热处理
2、失效形式
接触疲劳破坏
热处理实例
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塑性变形
热处理实例
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磨损
热处理实例
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二、滚动轴承热处理
3、性能要求:
❖高的硬度和耐磨性;
（内外圈和滚动体） ❖高的接触疲劳强度;
❖较好的韧性和耐蚀性;
❖尺寸稳定性
滚珠轴承
滚针轴承
滚柱轴承
热处理实例
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二、滚动轴承热处理
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热处理实例
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一.齿轮热处理
热处理实例
1、工作条件－用于传递动力、改变方向或速度的重要零件， 受力情况复杂。
2、常见失效形式 齿轮接触面磨损或齿面塑性变形（表面硬度不足）； 齿轮面剥落（疲劳损坏、点蚀）； 断齿（韧性低 或强度低或超载）
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一.齿轮热处理
热处理实例
3.齿轮的技术要求
齿面高的硬度、接触疲劳、耐磨损性能；
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热处理实例
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热处理实例
汽车板簧
扭转弹簧
大型热卷弹簧
弹簧丝
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三、弹簧热处理
热处理实例
1、工作条件
储存能量和减轻震动,主要承受拉力、压力、扭力、交变载荷；
2、失效形式：
疲劳断裂，永久变形
3、性能要求：
高的强度极限、弹性极限、疲劳极限、成型加工性能（塑性 成型、热处理性能）
4、常用材料
65、65Mn、60Si2Mn等中碳钢及中碳合金钢
低碳钢：渗碳→淬火→低温回火 （表面56～62HRC，心部156～179HBS ）
38CrMoAl：调质→氮化 （表面>700HV，心部26～33HRC，高精度）
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➢ 齿轮热处理 ➢ 轴承热处理 ➢ 弹簧热处理 ➢ 工具热处理 ➢ 轴的热处理
热处理实例
基本思路： 工作条件（载荷，环境） 失效形式 性能要求 材料 热处理工艺
(3)渗碳后淬火 获得马氏体，提高表面硬度
低温回火 精加工
直接淬火或一次淬火
理想组织：
表面：隐针M+Ar （少量） +碳化物
心部:低碳M+F（少量）
(4)回火
消除淬火应力，低温200℃，M→M回
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20 CrMnTi 钢制造齿轮的 热处理工艺曲线
热处理实例
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热处理实例
5.齿轮热处理工艺 2）中载齿轮（中碳钢）热处理（表面淬火）
退火淬火为不完全A化， Ac1+30~50℃
常用的退火和正火工艺
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热处理实例
退火、正火、淬火的区别与联系： 冷却阶段，退火炉冷，得到珠光体
正火空冷，得到细珠光体（S） 淬火快冷（水、油），得到M类组织
常用的退火和正火工艺
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热处理实例
表面和心部要求不同（表硬里韧）零件的热处理
中碳钢：调质→表面淬火→低温回火 （表面50～55HRC，心部265～280HBS）
齿轮根部及齿轮具有高的强度和韧性。
4.齿轮用钢
低、中碳
轻载齿轮：45， 调质或正火
中载齿轮：45、40Cr， 调质，耐磨部位表面淬火
重载齿轮：20Cr、20CrMnTi， 渗碳淬火
高精度齿轮：38CrMoAlA， 调质渗氮
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5.齿轮热处理工艺 1）渗碳齿轮 材料：20CrMnTi、 20Cr、 30CrMnTiA等 服役场合：高速重载（汽车齿轮）
使心部具有良好强韧性
加热至Ac3+30～50℃后淬火+500～600℃高温回火, 回火索氏体
(3)表面感应淬火(表面火焰淬火)
提高表面硬度
表面加热至Ac3+30～50℃，心部没有加热。 淬火后表面获得马氏体,
过渡层马氏体+F＋残余奥氏体, 心部回火索氏体
(4)低温回火
消除淬火应力，低温200℃，M→M回