20Cr2Ni4A大型低速重载硬齿面齿轮热处理工艺的研究

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20Cr2Ni4A螺旋锥齿轮热处理工艺

20Cr2Ni4A螺旋锥齿轮热处理工艺

目录1.前言 (2)2.零件图分析 (3)3.材料的选择 (4)3.1 初步选材 (4)3.2 确定材料 (5)3.3 20Cr2Ni4A的化学成分、相变点及合金元素作用 (6)4 确定加工路线4.1 初步确定加工路线 (8)4.2 每个步骤的作用 (9)5 热处理工艺方法选择5.1 预备热处理工艺【4】的选择 (10)5.2 渗碳工艺【5】的选择 (11)5.3 最终热处理【6】的选择 (12)6 制定热处理工艺的制度6.1 正火工艺的制定 (12)6.2 高温回火工艺的制定6.3 渗碳工艺的制定 (17)6.4 高温回火工艺的制定 (21)6.5 淬火工艺的制定 (21)6.6 低温回火工艺的制定 (25)7 热处理设备选择7.1 箱式电阻炉的选择 (27)7.2 井式渗碳炉的选择 (28)7.3 热处理冷却设备的选择 (29)8 工装设计8.1 热处理夹具的选择 (30)8.2 热处理辅具 (31)9 检验设备及方法选择9.1 外观 (35)9.2 硬度 (35)9.3 金相检查 (36)9.4 渗层深度 (37)10 热处理缺陷分析10.1正火缺陷分析 (38)10.2 回火缺陷分析 (39)10.3 渗碳缺陷分析 (39)10.4 淬火缺陷分析 (41)11小结附热处理工艺卡参考文献1 前言零件设计是一个工程技术人员应该具备的最基本的专业技能。

零件分析是认识零件的过程,是确定零件表达方案的前提,一个好的视图表达方案离不开对零件的全面、透彻、正确分析。

零件分析也是确定零件的尺寸标注以及确定零件的技术要求的前提,因此,零件分析是绘制零件图的依据。

零件的工艺结构分析就是要求设计者从零件的材料、铸造工艺、机械加工工艺乃至于装配工艺等各个方面对零件进行分析,以便在零件的视图选择过程中,考虑这些工艺结构的标准化等特殊要求和规定,使零件视图表达更趋完整、合理。

课程设计可以培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题的能力,是锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。

[详细讲解]20crmnti热处理

[详细讲解]20crmnti热处理

多用其制造传动齿轮.是中淬透性渗碳钢中Cr Mn Ti 钢.,在保证淬透情况下,具有较高的强度和韧性,特别是具有较高的低温冲击韧性.经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部,具有较高的低温冲击韧性,焊接性中等,正火后可切削性良好.广泛用于截面小于30mm承受高速、中等或重载及受冲击载荷和摩擦的重要渗碳零件,如汽车、拖拉机中的变速齿轮、凸轮、矿山机械使用的重载齿轮等,但往往由于齿轮热处理质量不过关,会造成加工困难、齿轮磨削中存在裂纹、组织和力学性能不合格等。

20CrMnTi齿轮钢要达到加工、使用所需性能必须进行热处理,目的是提高表面的硬度、耐磨性和疲劳强度,心部具有足够的强度和韧性。

0000一般齿轮加工的工艺路线如下。

锻造→正火→齿形加工→渗碳→淬火、低温回火→喷丸→校正花键孔→磨齿[1]。

一般齿轮毛坯采用锻造毛坯,经锻造以后晶粒大小形状发生了变化,改变了钢的组织,增加了锻造应力,提高了硬度,在机械加工前需预备热处理。

00001 预备热处理0000通常20CrMnTi选用正火或调质处理作为预备热处理,其目的是降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工;细化晶粒,均匀钢的组织及成分,改善钢的性能,为以后的热处理作准备;消除锻造应力,防止变形和开裂,保证齿形合格。

0001.1正火0000正火是将钢加热到Ac3以上30℃~50℃,保温足够的时间后出炉在空气中冷却到室温。

对于一般的齿轮采用正火,正火可以减少碳和其他合金元素的成分偏析;使奥氏体晶粒细化和碳化物的弥散分布,以便在随后的热处理中增加碳化物的溶解量。

由于正火的冷却速度较快,获得细小的片层状渗碳体珠光体,强度、硬度都较高,力学性能较好。

然而正火工艺是空冷,对于尺寸较大零件,内外温差大冷却速度不稳定,在连续冷却时,过冷奥氏体在A1-550℃温度范围内分解为珠光体,在550℃-Ms温度范围内,因转变温度较低转变为贝氏体组织(即含碳量具有一定过饱和度的铁素体和分散的渗碳体(或碳化物)的混合物),其特征是过饱和碳的铁素体中分布粒状或长条状的碳化物[1]。

金属热处理思考题

金属热处理思考题

《金属热处理》思考题第二章钢在加热时的转变1.说明A1、A3、Acm、Ac1、,Ac3、Accm、Ar1、Ar3、Arcm各临界点的意义。

2.奥氏体形成的全过程经历了那几个阶段?简答各阶段的特点。

3.奥氏体的形核部位在哪里优先及条件?4.哪些因素影响(及如何影响)奥氏体的形成速度?其中最主要的因素是什么?5.为什么说钢的加热相变珠光体向奥氏体转变的过程受碳扩散的控制? 用图示加以说明。

6.粒状珠光体,片状珠光体(粗片状与细片状),回火马氏体转变为奥氏体时共转变速度有何差别?7.什么是奥氏体的起始晶粒度,实际晶粒度,本质晶粒度?8.为什么细晶粒钢强度高,塑性,韧性也好?9.钢件加热时欠热,过热,过烧有何不同?能否返修?10.奥氏体是高温相,在一般钢中冷却下来就已经不存在了,谈论A体晶粒大小,还有什么实际意义?11.钢件加热时过热会造成什么不良后果?12. 什么是珠光体向奥氏体转变过热度?它对钢的组织转变有何影响?第三章珠光体转变与钢的退火和正火1.简述珠光体的形成过程。

2.什么是珠光体?性能如何?如何获得珠光体?3.珠光体有哪几种组织形态?片状珠光体的片间间距决定于什么?它对钢的性能有何影响?4.珠光体的形成条件、组织形态和性能方面有何特点?5.粒状珠光体,片状珠光体(粗片状与细片状),回火马氏体转变为奥氏体时共转变速度有何差别?6.亚共析钢中铁素体和过共析钢中渗碳体有哪几种组织形态?它们对性能有何影响?7.若共析钢加热到A体状态,然后进行等温转变和连续冷却转变,均获得片状珠光体,但其组织特征有何区别?8.为什么说钢的珠光体转变过程受碳扩散的控制? 用图示加以说明。

9.分析渗碳体球化过程的机制和高碳钢要进行球化退火的原因。

10.45钢制零件820℃加热后分别进行退火和正火,其显微组织有什么不同?性能有什么不同?11.何谓球化退火?为什么过共析钢必须采用球化退火而不采用完全退火?12.正火与退火的主要区别是什么?生产中应如何选择正火及退火?第四章马氏体转变1.钢中常见的马氏体形态和亚结构有哪几种?2.马氏体组织有哪几种基本类型?它们在形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点?3.钢获得马氏体组织的条件是什么?与钢的珠光体相变,马氏体相变有何特点?4.条状M体和片状M体在强度,硬度,韧性等方面的性能差异如何?5.0.2%C,1.0%C钢淬火后的M体形态和亚结构有什么异同?6.钢中常见的马氏体形态和亚结构有哪几种?7.M体的强化机构有哪几个方面?8.Ms点位置高低有什么实际意义?它受哪些因素的影响?其中主要的因素是什么?9.淬火钢中A残的存在有什么影响?决定A残量的因素有哪些?在热处理操作上如何控制?10.试分析如何通过控制热处理工艺因素提高中碳钢件和高碳钢件的强韧性。

20Cr2Ni4A齿轮钢天然气渗碳工艺研究

20Cr2Ni4A齿轮钢天然气渗碳工艺研究

540试验研究Vol.70 No.5 2021 20Cr2Ni4A齿轮钢天然气渗碳工艺研究刘国强1’2,王小海1’2,张鹏1’2,李军1’2,王卓1’2,班永华1’2,蔡红1,于庆峰1(1.内蒙古第一机械集团股份有限公司,内蒙古包头014030; 2.特种车辆及其传动系统智能制造国家重点实验室,内蒙古包头014030)摘要:为了解决常规渗碳过程中存在效率低、污染重、成本高的问题,采用净化后天然气作为富化介质对20C r2N i4A齿轮钢进行渗碳处理。

通过扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度仪、碳硫分析仪、残余应力检测仪等手段对常规渗碳与天然气渗碳后的显微组织、渗层成分、硬度梯度、碳浓度梯度、残余应力分布梯度进行检测,并对两种渗碳工艺的生产效率进行对比,同时也对天然气渗碳后的常、低温冲击断口形貌进行了分析。

结果表明:与常规渗碳相比,当渗碳层深为(丨.6±0.2)mm时,天然气渗碳可提升效率15%以上;可获得较为平缓的硬度梯度、碳浓度梯度分布和较高的渗层残余压应力。

低温冲击断口形貌具有韧窝少而浅、准解理形貌和二次裂纹多等特征,同时局部区域出现沿晶断裂。

天然气渗碳工艺可应用于高承载、长寿命重载齿轮的表面强化。

关键词:20C r2N i4A齿轮钢;天然气渗碳;显微组织;硬度梯度;残余应力梯度;冲击断口作者简介:刘国强(1980-),男,局级工程师,硕士,主要 从事金属材料表面强化与传动结构件抗疲劳制造研究工作。

电话:************,E-mail:nmyjlgql101@中图分类号:TGI56.8文献标识码:A文章编号:1001*4977(2021) 05-0540-07基金项目:包头市青年创新人才项目 (ZZ2019JT024 );内蒙古 自治区科技重大专项。

收稿日期:2021-02-0丨收到初稿,2021-02-21收到修订稿。

重载齿轮是大功率传动系统核心零部件,服役过程中有传递功率大、承载能力 高、耐冲击性能好等特点,被广泛应用于矿山、冶金、远洋运输、航空航天、重载 车辆等领域[W1。

20crmnti齿轮的热处理工艺

20crmnti齿轮的热处理工艺

20crmnti齿轮的热处理工艺20CrMnTi齿轮是一种常用的机械零件,其热处理工艺对于提高齿轮的硬度和耐磨性至关重要。

本文将介绍20CrMnTi齿轮的热处理工艺,包括淬火、回火和表面处理等步骤,以及其对齿轮性能的影响。

一、淬火工艺淬火是提高齿轮硬度和强度的关键步骤。

20CrMnTi齿轮的淬火温度一般为850℃-880℃,保持时间根据齿轮的尺寸和厚度而定,一般为10-30分钟。

淬火介质一般选择水或油冷却,水冷却速度较快,可获得较高的硬度,但容易产生变形和裂纹,油冷却速度较慢,可减少变形和裂纹的产生。

二、回火工艺淬火后的20CrMnTi齿轮会存在较高的脆性,需要进行回火处理来提高其韧性和抗疲劳性能。

回火温度一般选择在150℃-250℃之间,保持时间根据需要进行调整,一般为1-2小时。

回火后的齿轮硬度会降低,但韧性和强度会提高,从而提高了齿轮的耐久性和可靠性。

三、表面处理表面处理是为了提高20CrMnTi齿轮的耐磨性和抗腐蚀性。

常用的表面处理方法包括渗碳和氮化处理。

渗碳是通过加热齿轮在含有碳源的介质中进行渗透,使其表面碳含量增加,从而提高硬度和耐磨性。

氮化处理是将齿轮暴露在含有氮气的高温环境中,使其表面形成氮化层,从而提高硬度和耐磨性。

这些表面处理方法可以根据具体需求选择,以提高齿轮的使用寿命和可靠性。

总结:20CrMnTi齿轮的热处理工艺对其性能的提升起到了至关重要的作用。

淬火工艺可以提高齿轮的硬度和强度,回火工艺可以提高齿轮的韧性和抗疲劳性能,表面处理可以提高齿轮的耐磨性和抗腐蚀性。

通过合理选择和控制这些热处理工艺,可以使20CrMnTi齿轮具备更好的使用性能,延长其使用寿命。

在实际应用中,还应根据具体情况进行工艺参数的调整和优化,以满足不同工况下的要求。

通过不断改进和完善热处理工艺,可以提高20CrMnTi齿轮的质量和可靠性,为机械设备的正常运行提供有力支持。

20Cr2Ni4A钢淬火参数对齿轮心部硬度的影响分析

20Cr2Ni4A钢淬火参数对齿轮心部硬度的影响分析

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(上接第 4+ 页)
和奥氏体化温度,它们对其改变和降低热应力与组织应
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20cr2ni4a渗碳后空冷的金相组织

20cr2ni4a渗碳后空冷的金相组织

20Cr2Ni4A是一种低合金高强度结构钢,通常用于制造重型机械零件。

渗碳是一种常见的表面处理工艺,通过在材料表面将碳原子渗入材料内部,以提高材料的表面硬度和抗磨损性能。

而空冷则是一种常见的冷却方式,通常用于渗碳后的钢材,以让表面产生理想的金相组织。

让我们来了解一下20Cr2Ni4A渗碳后的金相组织。

在金相显微镜下观察,我们可以看到经过渗碳处理后的20Cr2Ni4A表面,形成了一层均匀且致密的渗碳层。

这层渗碳层的厚度通常为几十至几百微米,具有高硬度和良好的耐磨损性能。

而空冷处理则是将渗碳后的材料暴露在空气中自然冷却,这种冷却方式可以有效地控制材料的内部应力,避免产生裂纹和变形,并且可以使金相组织得到进一步的调整和稳定。

在空冷过程中,渗碳层和基体金相组织之间的相互作用得到了最佳的平衡,从而使材料表面具有更好的耐磨损性能和高强度。

接下来,让我们深入探讨一下20Cr2Ni4A渗碳后空冷的金相组织在实际应用中的意义。

经过渗碳和空冷处理后的20Cr2Ni4A材料表面硬度大大提高,可以有效地提高零件的耐磨损性能,延长使用寿命,特别是在重载和高磨损环境下的使用更加明显。

金相组织的优化也使得材料具有更好的抗疲劳性能和高温稳定性,这对于一些需要长时间高强度工作的零部件来说尤为重要。

而且,渗碳和空冷处理后的20Cr2Ni4A材料还具有较好的焊接性能和加工性能,这使得其在制造行业中得到广泛的应用。

我们还要注意到,金相组织的稳定性也决定了材料在使用过程中的可靠性和安全性。

经过渗碳和空冷处理后的20Cr2Ni4A材料表面金相组织的细密和致密,有效地改善了材料的表面质量和细微组织,使得材料具有更好的抗应力腐蚀性能和抗氧化性能。

在总结回顾这篇文章的内容时,我们可以明显看到20Cr2Ni4A渗碳后空冷的金相组织对材料性能的提升有着重要的作用。

从表面硬度、耐磨损性能、抗疲劳性能、高温稳定性、焊接性能、加工性能以及抗应力腐蚀性能等方面都得到了明显的改善。

机械齿轮钢渗碳热处理变形行为分析

机械齿轮钢渗碳热处理变形行为分析

50工业技术 齿轮是机械设备当中非常重要的零部件,具有较强的传递动力,对齿轮进行制造主要使用的钢的种类有调制刚、淬火钢以及渗碳钢等等,这些齿轮使用的钢在强度上都非常大,具有较强的耐磨性还能够抵抗冲击力,因此能够让齿轮在机械设备当中长期的安全的稳定的使用。

要想让齿轮的综合性能得以有效的发挥就需要对齿轮进行钢渗碳热化处理,世界上的每一个国家在对钢种的使用上都有一定的要求,并且也在制定和完善的过程中有了相应的处理技术,因此本文主要是对机械齿轮中的额钢渗碳热变形处理技术进行研究和分析。

1 实验所用的材料和方法 在我国的齿轮钢使用过程中主要是以20cr2ni4a为原型的,在真空感的熔炼过程中使用V合金的齿轮钢冶炼,实验所使用的为A组位合金化钢,还有B组未微合金化钢[1]。

这两种实验都使用了钢锻造的方式进行直径大约为60毫米的圆棒形状获取。

在做好截取工作之后还需要使用700摄氏度的高温进行退火处理,对照AB两个样式的钢毛坯淬火处理技术,温度都需要在900摄氏度左右,时间大约为一个小时,然后还要在180度的温度中进行回火的处理,时间为两个小时。

淬火冷却这样的方式可以使用水淬,以及油淬还有空淬。

在退火之后还需要使用钢棒创建缺口,缺口为C类型的,之后做好渗碳的处理。

渗碳使用的是游标的卡尺对每一个缺口的宽度进行测试,然后经过渗碳处理之后进行冷却的处理,以此让变形有一定的依据。

试样在热处理之后还需要使用电子类型的拉伸机进行拉伸的测试,距离保持在30毫米左右,在拉伸的速度上也需要保持在每分钟两毫米,使用冲击试验机器进行冲击试验的过程中,能够测得常温下的冲击功值。

硬度主要是使用维式硬度针,并且设定载荷为100克,时间为20苗的,相应的打磨之后,还需要进行抛光的处理,使用大约4%硝酸酒精在显微镜下进行观察[2]。

2 结果的分析2.1 渗碳热变形的影响分析 渗碳热处理之后能够看到两种刚才的关系,淬火方式的改变主要是从空冷一直到水冷,再到油冷,并且两种刚才在变形的效率上也是呈现上升的局面。

20cr2ni4a标准

20cr2ni4a标准

20cr2ni4a标准
20Cr2Ni4A是一种钢材料,主要用于大截面渗碳件,如大型齿轮、轴类以及要求强度高、韧性好的调质零部件等。

其化学成分包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、硫(S)、磷(P)、铬(Cr)和镍(Ni)。

此外,20Cr2Ni4A的力学性能也有相应的标准,例如抗拉强度σb(MPa)应大于等于1175,屈服强度σs(MPa)应大于等于850,断面收缩率ψ(%)应大于等于45,冲击韧性值αkv (J/cm2)应大于等于78(8)。

请注意,20Cr2Ni4A的切削性及冷变形塑性一般,焊接性较差,焊前需预热到150℃左右,工时白点敏感性强,有回火脆性倾向。

以上信息仅供参考,如需了解更多关于20Cr2Ni4A这种钢材料的信息,建议查阅专业书籍或咨询专业人士。

20CrMnTi汽车齿轮的热处理工艺设计

20CrMnTi汽车齿轮的热处理工艺设计

攀枝花学院学生课程设计(论文)题目:20CrMnTi汽车齿轮的热处理工艺设计学生姓名: X X X 学号: 2011111020XX 所在院(系):材料工程学院专业: 20XX级材料成型及控制工程班级:材料成型及控制工程指导教师: X X X 职称:讲师2013年12月16日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书注:任务书由指导教师填写。

课程设计(论文)指导教师成绩评定表摘要本课设计了20CrMnTi汽车齿轮热处理工艺设计。

主要的工艺过程包括下料、锻造、等温正火、机械加工、渗碳、淬火、低温回火、喷丸、磨削等过程。

通过各种不同的工艺过程进行恰当的处理可以获得各种性能良好的材料并且满足各项性能的要求。

20CrMnTi,其淬透性较高,在保证淬透情况下,具有较高的强度和韧性,特别是具有较高的低温冲击韧性。

20CrMnTi表面渗碳硬,化处理用钢。

良好的加工性,加工变形微小,抗疲劳性能相当好。

主要用途有:用于齿轮,轴类,活塞类零配件以及汽车,飞机各种特殊零件部位。

关键词:20CrMnTi,淬透,低温回火。

目录摘要 (Ⅰ)1、设计任务 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计的技术要求 (1)2、设计方案 (2)2.1 汽车齿轮设计的分析 (2)2.1.1工作条件 (2)2.1.2失效形式 (2)2.1.3性能要求 (2)2.2钢种材料 (3)3、设计说明 (4)3.1加工工艺流程 (4)3.2具体热处理工艺 (4)3.2.1等温正火 (5)3.2.2退火+机械加工 (5)3.2.3渗碳+淬火+回火热处理工艺 (5)3.2.4喷丸 (6)4、分析与讨论 (8)5、结束语 (9)6、热处理工艺卡片 (10)参考文献 (11)1 设计任务1.1设计任务20CrMnTi汽车齿轮热处理工艺设计1.2设计的技术要求20CrMnTi钢是一种低碳钢材料,淬透性较高,具有良好的强度和韧性,特别是较高的低温冲击韧性,正火后可切削良好。

20CrMnMo齿轮热处理工艺设计课程设计(共5篇)

20CrMnMo齿轮热处理工艺设计课程设计(共5篇)

20CrMnMo齿轮热处理工艺设计课程设计(共5篇)第一篇:20CrMnMo齿轮热处理工艺设计课程设计20CrMnMo齿轮热处理目录 1 绪论 1 1.1 热处理工艺课程设计的目的 1 1.2 课程设计的任务 1 1.3 热处理工艺设计的方法 1 2 热处理工艺课程设计内容和步骤 1 2.1 课题工件简图 1 2.2 技术要求: 2.3 特点 2 2.4 适用范围 2 2.5 齿轮的性能要求及为何选用20CrMnMo 2 2.6 化学成分作用 3 2.7 20CrMnMo钢的淬透性曲线 4 2.8 淬透性 5 2.9 渗碳热处理工艺规范 5 2.10 钢的等温转变和连续冷却转变 5 3 热处理工艺方案以及参数论述 6 3.1 热处理工艺流程 6 3.2 热处理工艺方案论证 6 3.2.1 20CrMnMo处理温度以及冷却方式 6 3.2.2 热处理方案制定 6 3.3 热处理方案 6 3.3.1 正火 7 3.3.2 正火工艺曲线 7 3.3.3 正火冷却 8 3.4 20CrMnMo的渗碳工艺 8 3.4.1 渗碳的目的 8 3.4.2 渗碳过程8 3.5 20CrMnMo的淬火工艺 9 3.5.1 渗碳后一次重新加热淬火的目的9 3.5.2 淬火事项 9 3.6 低温回火工艺 10 3.6.1 回火的目的 10 3.6.2 回火温度 11 3.6.3 加热介质 11 3.6.4 保温时间 11 3.6.5 回火工艺曲线11 3.6.6 冷却方式 12 4 总的热处理工艺曲线 12 4.1 热处理总工艺曲线 12 4.2 选择加热设备 12 4.2.1 装置选择:井式电阻炉 12 4.2.2井式炉示意图13 4.3.1 井式气体渗碳炉型号规格及技术数据13 5 工装图14 5.1 工装图及装件 14 6 工序质量检验 15 7 热处理工艺过程中常见缺陷分析 15 7.1 常见的淬火及防护措施 15 7.2 常见的渗碳缺陷及防护措施 16 8 心得体会 17 9 参考文献 17 20CrMnMo齿轮热处理工艺设计 1 绪论 1.1 热处理工艺课程设计的目的热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习,是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。

g20cr2ni4a热处理工艺

g20cr2ni4a热处理工艺

G20Cr2Ni4A热处理工艺一、 G20Cr2Ni4A合金钢介绍G20Cr2Ni4A合金钢是一种具有较高强度和韧性的结构用钢,主要用于制造重要零件和机械零部件。

它具有较好的耐磨性和耐蚀性,适用于制造高速运转的机械零件,如轴承、齿轮等。

G20Cr2Ni4A合金钢是一种热处理性能较好的钢材,通过适当的热处理工艺可以获得理想的组织结构和性能。

二、 G20Cr2Ni4A热处理工艺的重要性热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺对金属材料进行组织和性能改变的工艺。

对于G20Cr2Ni4A合金钢来说,热处理工艺的优劣直接影响到其机械性能和使用寿命。

正确的热处理工艺对于提高G20Cr2Ni4A合金钢的综合性能至关重要。

三、 G20Cr2Ni4A热处理工艺流程1. 退火G20Cr2Ni4A合金钢的退火工艺是指将材料加热到一定温度,保温一段时间后,逐渐冷却至室温的工艺。

通过退火可以消除材料的应力,改善塑性和韧性,同时调整组织结构,提高材料的加工性能。

一般来说,G20Cr2Ni4A合金钢的退火温度为850°C-900°C,保温时间1-2小时,冷却方式可采用空冷或者炉冷。

2. 淬火淬火是指将材料加热到临界温度以上,然后迅速冷却至室温的工艺。

通过淬火可以获得较高的硬度和强度,但会降低材料的韧性。

对于G20Cr2Ni4A合金钢来说,一般采用水淬或油淬的方式进行淬火。

淬火温度一般为850°C-880°C,保温时间为15-30分钟,然后迅速冷却。

3. 回火回火是指将经过淬火处理的材料再次加热至较低的温度,保温一段时间后再进行冷却的工艺。

通过回火可以降低材料的硬度,提高韧性和延展性。

对G20Cr2Ni4A合金钢来说,一般采用300°C-600°C的温度进行回火处理,保温时间为1-2小时,然后空冷至室温。

四、 G20Cr2Ni4A热处理工艺参数的选择选择合适的热处理工艺参数对于获得理想的组织结构和性能至关重要。

硬齿面齿轮常用热处理方法

硬齿面齿轮常用热处理方法

硬齿面齿轮常用热处理方法及注意事项硬齿面齿轮是机械传动中经常使用的一种关键零件。

其作用是传递动力,承担负载。

为了使齿轮具有较高的强度和韧性,以及较好的耐磨性能,需要对其进行热处理。

下面介绍一下硬齿面齿轮常用热处理方法及注意事项。

1. 硬化处理硬化是目前最常用的热处理方法。

其基本原理是将钢件加热到适当温度,保温一段时间后迅速冷却,使钢件的组织产生变化,进而增加其硬度。

硬化过程中硬齿面部分应避免过度变脆和出现大的内部应力。

为此可以采取以下措施:(1)正火:通过适当调节温度和冷却速度,使钢件达到适当的硬度和强度。

(2)低温淬火:将钢件在低温下快速冷却,能够保证硬齿面的硬度。

然而,对于钢质齿轮来说,低温淬火时需注意防止齿根部位产生脆性断裂。

(3)渗碳淬火:渗碳淬火是将钢件在高温下和碳质烃类气体中淬火。

该方法能够增加齿轮表面硬度,同时保持齿轮核部韧性。

2. 预负荷处理预负荷处理是在硬齿面齿轮的齿面加强负荷能力的一种方法。

其原理是在硬化之前施加一个足够的负载量,使齿面微弯,然后再进行硬化处理。

这样可确保齿面硬度,又不至于产生开裂等问题。

3. 淬火回火处理淬火回火是一种注重齿轮齿面硬度和韧性的双重调节处理方法。

淬火过程中的快速冷却使齿面硬度达到预期,而回火过程则可调节齿轮的韧性和韧度。

注意事项:(1)加热过程中,不要让硬齿面受到直接火焰的作用,防止齿面变形和烧伤。

(2)冷却速度不宜过快,以免产生裂纹和变形。

(3)在进行渗碳淬火处理时要注意,气体中的碳量和温度要控制得当,否则会影响硬齿面的硬度。

总之,硬齿面齿轮的热处理是确保齿轮正常工作的至关重要的一环。

只有采取正确方法和注意事项,才能保证齿轮的使用寿命和安全性。

硬齿面齿轮常用热处理方式

硬齿面齿轮常用热处理方式

硬齿面齿轮常用热处理方式概述硬齿面齿轮是一种常见的机械传动元件,用于传递动力和扭矩。

为了提高其硬度和耐磨性,常常需要进行热处理。

本文将介绍硬齿面齿轮常用的热处理方式,包括淬火、渗碳、氮化等。

1. 淬火(Quenching)淬火是一种通过快速冷却来改变材料的组织结构和性能的方法。

对于硬齿面齿轮来说,淬火可以提高其硬度和强度,增加其耐磨性和使用寿命。

淬火过程中,首先将齿轮加热至适当的温度,使其达到奥氏体组织。

然后迅速将其浸入冷却介质中,如水或油中,以快速降低温度。

这样可以使奥氏体转变为马氏体组织,并产生较高的硬度。

2. 渗碳(Carburizing)渗碳是一种通过在材料表面添加富含碳元素的材料层来增加表面硬度和耐磨性的方法。

对于硬齿面齿轮来说,渗碳可以提高其表面硬度,增加其抗磨损能力。

渗碳过程中,首先将齿轮放置在含有富含碳元素的固体、液体或气体环境中。

通过加热和保持一定时间,使碳元素渗透到齿轮表面,并与基体材料发生化学反应。

这样可以形成一层富含碳元素的淬火层,提高齿轮的硬度。

3. 氮化(Nitriding)氮化是一种通过在材料表面添加氮元素来提高硬度和耐磨性的方法。

对于硬齿面齿轮来说,氮化可以增加其表面硬度,改善其抗疲劳性能。

氮化过程中,首先将齿轮放置在富含氨气的环境中。

通过加热和保持一定时间,使氨气分解并释放出氮原子。

这些氮原子会渗透到齿轮表面,并与基体材料发生化学反应。

这样可以形成一层富含氮元素的淬火层,提高齿轮的硬度。

4. 碳氮共渗(Carbonitriding)碳氮共渗是一种通过在材料表面同时添加碳和氮元素来提高硬度和耐磨性的方法。

对于硬齿面齿轮来说,碳氮共渗可以增加其表面硬度,并改善其抗疲劳性能和韧性。

碳氮共渗过程中,首先将齿轮放置在含有富含碳和氮元素的固体、液体或气体环境中。

通过加热和保持一定时间,使碳和氮元素渗透到齿轮表面,并与基体材料发生化学反应。

这样可以形成一层富含碳和氮元素的淬火层,提高齿轮的硬度。

20crni2moa齿轮热处理

20crni2moa齿轮热处理

20crni2moa齿轮热处理
具体的齿轮热处理工艺参数和步骤,需要根据具体的要求和材料的性质进行确定。

以下是一般的齿轮热处理工艺流程:
1. 预处理:首先对齿轮进行清洗和除油处理,以去除表面的杂质和油脂。

2. 加热:将齿轮放入炉中进行加热,使其达到适当温度。

3. 保温:在适当温度下保持一段时间,以确保齿轮内部的温度达到均匀。

4. 均化:将齿轮快速冷却到室温,以改善材料的均匀性。

5. 调质:将齿轮加热到适当温度,再进行保温处理,然后逐渐冷却。

这个步骤可以提高齿轮的硬度和耐磨性。

6. 回火:将齿轮加热到适当温度,再进行保温处理,然后逐渐冷却。

这个步骤可以消除调质过程中产生的内部应力。

7. 检测和检验:对齿轮进行硬度测试、金相分析等检测,以确保其质量和性能满足要求。

需要特别注意的是,具体的热处理工艺参数和步骤会受到齿轮的尺寸、形状、材
料成分以及使用要求等因素的影响,因此最好是根据具体情况来确定合适的热处理工艺。

在实际操作中,也需要根据经验和实践来进行合理调整和优化。

如果您具体需要使用20CrNi2MoA材料的齿轮进行热处理,建议与专业的热处理厂家或热处理工程师进行沟通和协商,以获取更准确和有效的处理方案。

20Cr2Ni4A不同层深淬火工艺

20Cr2Ni4A不同层深淬火工艺

20Cr2Ni4A不同层深淬火工艺汤澄【期刊名称】《金属加工:热加工》【年(卷),期】2016(000)015【总页数】2页(P43-43,44)【作者】汤澄【作者单位】杭州前进齿轮箱集团股份有限责任公司【正文语种】中文我公司20Cr2Ni4A材料渗碳淬火传统工艺皆是渗碳直淬后高温回火再进行二次淬火。

某些材料如17CrNiMo6、18CrNiMo7在特定层深时已经用一次淬火代替了二次淬火,笔者对20Cr2Ni4A的直淬工艺进行了探究。

20Cr2Ni4A钢属于CrNi系合金渗碳钢,Cr、Ni含量特别是Ni含量较高,淬透性较好具有优良的综合力学性能。

(1)预先准备试验所用试样均由原材料厂家经过正火处理,所用随炉试样分两种:大试样(φ32mm×76mm)用于检查金相组织及心部硬度、小试样(φ16mm×35mm)用于检查淬硬层深度。

零件渗碳淬火要求的淬硬层越深,需要的渗碳时间就越久,越容易产生组织不合格的问题,本次试验选定的层深范围为0.85~1.7mm。

根据我公司的实际生产情况,在此范围内再划分出3个层深区间,0.85~1.1mm、1.1~1.4mm以及1.4~1.7mm进行对比试验。

在每个试样上打上钢印以便区分其层深,在一次淬火直接送检的试样上多敲字母A的钢印。

如7、7A(0.85~1.1mm),8、8A (1.1~1.4mm),5、5A(1.4~1.7mm)。

其中7A、8A、5A均是一次淬火试样。

(2)热处理工艺本次所有工艺试验均在我公司Aichelin 4/2型多用箱式炉中进行。

对比试验第一组,试样编号7、7A,层深为0.85~1.1mm。

930℃强渗1h45min,强渗期碳势1.1%,扩散碳势0.82% 50min,降温至830℃(碳势0.75%)保温0.5h,直接淬油(≥60℃),冷却至室温后140℃回火2h空冷。

将两组试样分开,试样7A作为一次淬火试样直接送检。

试样7高温回火650℃×2h,空冷至室温;800℃油淬(≥60℃),冷至室温后再140℃回火2h。

我公司20crmomn钢大型重载齿轮深层真空渗碳淬火实际热处理工艺研究及结果分析

我公司20crmomn钢大型重载齿轮深层真空渗碳淬火实际热处理工艺研究及结果分析

我公司20CrMoMn钢大型重载齿轮深层真空渗碳淬火热处理工艺研究及结果分析1 工艺参数20CrMnMo钢大型重载齿轮基本参数和工艺要求如表1所示,为保证大型重载20CrMnMo钢齿轮渗碳质量,以渗扩比1:22执行真空渗碳工艺,进行完整热处理工艺过程。

具体热处理工艺流程如图1所示,齿轮实物如图2所示;升温阶段首先650℃保温1.5h进行一次预热,目的在于使齿轮受热均匀,减小工件内部热应力,然后加热至930℃进行真空渗碳;渗碳结束后对齿轮工件在高压N2下进行气冷正火,消除渗碳层中可能存在的网状碳化物;680℃高温回火目的在于使渗碳层析出含Cr的碳化物,进一步消除网状碳化物,并使碳化物球化。

为保证随炉试样更具有代表性,放置随炉齿形试样4个,均匀悬挂于齿轮上,工艺结束后对4个随炉试样进行分析,从而保证随炉试样更能真实反应实际齿轮工件真空渗碳结果。

2 试验结果及分析表1 20CrMnMo钢大型重载齿轮基本参数及渗碳工艺要求外径Φ法向模数M齿轮厚度h内孔单件重量齿轮参数1435mm20mm340mm440mm2800kg 工艺要求 1.渗碳层深度4.2~4.5mm;2.齿面硬度55~58HRC;3.碳化物级别小于3级。

图1 20CrMnMo钢大型重载齿轮深层真空渗碳淬火热处理工艺曲线图2 20CrMnMo钢大型重载齿轮实物和渗碳层组织(a)渗碳前(b)渗碳后(c)渗碳层金相组织(d)尖角处金相组织0.00.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0400500600700800900显微硬度/HV1距表面距离/mm图3 20CrMnMo钢大齿轮深层真空渗碳淬火随炉试样显微硬度随距表面距离变化表2 20CrMnMo钢大型重载齿轮深层真空渗碳淬火处理结果类别随炉试样1随炉试样2随炉试样3随炉试样4大齿轮表面碳浓度/wt%0.860.850.860.87渗层深度/mm 4.4 4.4 4.4 4.4淬火后硬度/HRC62.863.261.763.461.3 1次回火硬度/HRC60.660.959.761.160.5 2次回火硬度/HRC58.359.058.059.458.3 3次回火硬度/HRC57.858.156.558.057.5 20CrMnMo钢大型重载齿轮处理后如图2所示,从图2(a)、(b)可以看出,大齿轮真空渗碳淬火后表面状态良好,由于真空渗碳淬火过程中隔绝“氧”,所以处理后没有氧化层,呈金属银白色;从(c)和(d)可以看出20CrMnMo钢齿形试样处理后平面和尖角处碳化物均呈细小颗粒状,碳化物级别为1~2级。

20CrMnTi热处理工艺

20CrMnTi热处理工艺

20CrMnTi 齿轮钢的热处理工艺1. 前言1.1 20CrMnTi 钢概述20CrMnTi 是低碳合金钢,该钢具有较高的机械性能,零件表面渗碳 0.7-1.1mm 。

在渗碳淬火低温回火后,表面硬度为58-62HRC ,心部硬度为30-45HRC 。

20CrMnTi 的工艺性能较好,锻造后以正火来改善其切削加工性。

此外,20CrMnTi 还具有较好的淬透性,由于合金元素钛的影响,对过热不敏感,故在渗碳后可直 接降温淬火。

且渗碳速度较快,过渡层较均匀,渗碳淬火后变形小。

适合于制造 承受高速中载及冲击、摩擦的重要零件,因此根据齿轮的工作条件选用20CrMnTi 钢是比较合适的。

经过910-940℃渗碳,870℃淬火,180-200℃回火后机械性能 的抗拉强度³1100Mpa 、屈服强度³850Mpa 、延伸率³10%、断面收缩率³45%, 冲击韧性³680,硬度为58-62HRC 。

20CrMnTi 合金成分表1.1 C Si Mn Cr S P Ni Cu Ti0.17~0.230.17~0.370.80~1.101.00~1.30£0.035£0.035£0.030£0.0300.04~0.101.2 20CrMnTi 泵体齿轮的的工艺流程:1.3 20CrMnTi 钢常见的热处理工艺表1.2 20CrMnTi 钢常见的热处理工艺表热处理工艺 工艺参数硬度要求工艺特点完全退火加热860~880℃,保温,炉 冷£217HB S消除残余应力,降低硬度正火加热920~950℃,保温,空 冷156~2 07HBS 加热温度在Ac3825℃线之上,细化晶 粒,消除组织缺陷,以获得珠光体+少 量铁素体组织淬火 加热860~900℃,保温,油 冷 48~54 HRC 淬火温度高,淬透性中等,变形较大, 硬度不高,耐磨性差回火加热500~650℃,保温2h , 油冷30~36HRC 回火索氏体组织下料 锻造 正火清洗淬火回火加工渗碳包装清洗检验气体渗碳加热900~920℃,以0.15~0.2mm/h计保温时间加热温度不超过920℃,以避免晶粒长大渗碳后淬火与回火淬火:加热820~850℃,保温后油冷60~63HRC心部保持良好韧性的同时,表层获得高的强度、硬度、耐磨性与耐蚀性回火:加热180~200℃,保温2h,空冷表:56~62HRC心:35~40HRC气体碳氮共渗共渗温度840~860℃,出炉油冷60~65HRC心部保持良好韧性的同时,表层获得高的强度、硬度、耐磨性与耐蚀性回火温度160~180℃,出炉空冷表:58~62HRC心:35~40HRC固体渗硼渗硼温度900℃,保温4h,油冷(渗硼剂:85%SiC+10%B4C+5%KBF4) 。

齿 轮 热 处 理 技 术 要 求

齿 轮 热 处 理 技 术 要 求

齿轮热处理技术要求编制:校对:审核:批准:南京华实齿轮传动设备有限公司二零一三年十月1.齿轮件热处理技术要求1.1渗碳件热处理质量要求1.1.1 热处理1.1.1.1 预备热处理1.1.1.1.1 对于18Cr2NiWA、20Cr2Ni4A,采用正火+高温回火作为预备热处理。

1.1.1.1.2 预备热处理后,要求按照GB/T 231-2009 《金属布氏硬度试验》进行硬度检查,要求硬度170-210HBW。

热处理后硬度应均匀,单件硬度差值≤20HBW(三点),同批硬度差值≤30HBW,组织允许为均匀分布的珠光体+铁素体+粒状贝氏体。

1.1.1.2 渗碳准备1.1.1.2.1 热处理前要求:所有零件及吊装夹具在入炉前应彻底清洗、去油。

经清洗后的工件,表面不应有锈迹、油污、斑点等影响渗碳质量的表面缺陷。

1.1.1.2.2 工件清洗后应自然干燥或风干、烘干。

进入渗碳炉的工件应完全干燥。

1.1.1.2.3 防渗:应根据工件外形及机械加工要求对工件的非渗碳部位进行有效的防渗保护。

1.1.1.3 渗碳+淬火+低温回火+喷丸1.1.1.3.1 渗碳应采用可控气氛渗碳炉进行处理,能精确控制炉内气氛的碳势及各项工艺参数,确保渗碳质量的稳定性与一致性。

1.1.1.3.2 渗碳:应根据工件热处理要求,选择适当的强渗、扩散的碳势、保温时间、渗碳后处理方式(中冷、高回等)等工艺参数,以使工件达到相应的组织和性能。

1.1.1.3.3 淬火:根据工件所需的冷却特性选择合适的淬火介质及淬火温度,淬后清洗。

1.1.1.3.4 低温回火:工件必须在淬火出油后2小时之内回火,回火温度及时间、次数等视工件大小及有效硬化层深、金相组织而定。

1.1.1.3.5 喷抛丸:经热处理完毕的齿轮,应进行抛丸处理,喷丸表面覆盖率≥200%,喷丸强度≥0.35A,喷丸后要求齿根部为残余压应力。

抛丸后,所有表面不允许存在裂纹。

1.1.2 热处理质量检验1.1.2.1 标准试样1.1.2.1.1 试样要求:材料从锻件本体切取、同预备热处理制作。

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