热处理零件的结构工艺性和技术条件标注
选用热处理知识点
选用热处理知识点【知识要点】一、热处理技术条件热处理技术条件是指工件在热处理后应达到的力学性能、精度和工艺性能的统称。
它是针对零件的工作特性提出的，一般以硬度（渗碳体还应标注渗碳层深度）为技术条件指标。
二、热处理工序位置根据工作的加工工艺选择热处理工艺和热处理工序位置。
1.预备热处理退火、正火、调质等都可作为预备热处理。
退火或正火通常安排在毛坯经锻造加工后、粗加工前，以消除毛坯生产和锻造加工时产生的内应力，同时起到改善切削加工性能的作用，如对低碳钢先正火可以提高硬度，防止切削时产生“粘刀”现象，又如对高碳钢进行球化退火可以降低硬度，有利于粗加工的顺利进行。
调质处理则应该安排在粗加工后，以免工件表面的调质层在粗加工时被切削掉，起不到调质的作用。
2.最终热处理淬火和回火及表面热处理、化学热处理可作为最终热处理。
工序位置一般安排在半精加工之后。
最终热处理的选择，要看零件经热处理后所要达到的力学性能。
若表面要求高耐磨性，而心部要求具有良好塑性和韧性的零件，则往往采用低碳钢表面渗碳，再将淬火和低温回火作为最终热处理；若零件要求获得良好的综合力学性能，则将调质作为最终热处理。
对于不太重要的零件，有时也可将退火或正火作为最终热处理。
三、典型零件热处理分析必须根据零件的材料和受力特点来选用合适的热处理工艺。
1.轴类、齿轮类、蜗杆蜗轮的热处理选用(1)轴颈、齿面硬度和耐磨性要求不高时，可选用中碳钢或中碳合金钢（如40、40Cr）调质即可满足要求。
备料—锻造—正火—粗加工—调质—精加工(2)当轴颈、齿面需要较高的硬度和耐磨性时，可选用中碳钢或中碳合金钢（如40、40Cr）调质处理，然后对轴颈或齿面处进行表面淬火+低温回火处理。
备料—锻造—正火—粗加工—调质—半精加工—表面淬火+低温回火—精加工（3）当表面要求高硬度、高耐磨性，心部需要足够的塑性和韧性，重载、有冲击的场合工作时，可选用低碳钢或低碳合金钢（如20、20CrMnTi钢）进行渗碳+淬火+低温回火处理。
热处理标准规范
热处理标准规范热处理是一种通过加热和冷却来改变金属或合金材料的性能和组织结构的工艺过程。
在工业生产中，热处理是非常重要的一环，它可以使金属材料获得理想的力学性能和物理性能，从而满足不同工程和使用要求。
因此，热处理标准规范对于确保产品质量和安全具有重要意义。
首先，热处理标准规范应包括材料的选择和准备。
在进行热处理之前，应该对材料的成分、硬度、强度等进行全面的检测和分析，以便确定合适的热处理工艺参数。
此外，还需要对材料进行表面清洁和预处理，以确保热处理过程中不受污染和氧化的影响。
其次，热处理标准规范应明确热处理工艺的参数和要求。
包括加热温度、保温时间、冷却速度等关键参数的设定和控制要求。
这些参数的选择和控制对于最终材料的性能具有决定性影响，因此必须严格按照标准规范执行，确保热处理过程的稳定性和可控性。
另外，热处理标准规范还应包括热处理后的检验和评定要求。
热处理后的材料需要进行金相组织分析、硬度测试、拉伸试验等一系列检测，以验证热处理效果是否符合要求。
只有通过严格的检验和评定，才能确保热处理后的材料达到预期的性能指标。
除此之外，热处理标准规范还应包括热处理设备和环境的要求。
热处理设备应具备良好的加热和冷却控制能力，以及稳定的温度和时间记录系统。
同时，热处理车间的环境条件也应符合相关的安全和卫生标准，以确保操作人员和材料的安全。
总的来说，热处理标准规范对于确保热处理工艺的稳定性、可控性和可靠性具有重要意义。
只有严格遵守标准规范的要求，才能保证热处理后的材料具有良好的性能和质量，从而满足不同工程和使用要求。
因此，制定和执行热处理标准规范是非常必要和重要的。
第6章结构工艺性ppt课件
加强筋板
壁厚 凸台 内腔
壁间连接形式、铸造 圆角、壁厚过渡等
外形
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第6章 结构工艺性
1、合金铸造性能对铸件结构的要求
（1）铸件的壁厚合理： 铸件壁厚的大小与铸造时金属液流动的阻力、冷
却的速度、铸件芯部晶粒的大小及铸件的力学性能有 着直接的关系。
铸造合金能充满铸型的最小厚度被称为铸造合金的 最小壁厚。生产中,每一种铸造合金的最小壁厚都有一 定的限制。各种铸造合金的最小壁厚见表6.1。
2、能分解成若干个独立的装配单元：产品可由若干 个独立的部件总装而成，部件可由若干个独立组件组 装而成…，以使产品装配时可组织平行作业，扩大装 配的工作面积，缩短生产周期，提高生产效率，有利 企业的协作生产等。
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第6章 结构工艺性
3、各装配单元有正确的装配基准：装配过程是先将待 装配的零件、组件和部件放到正确的位置，然后再紧 固和连接。因此，装配时零件、组件和部件正确的装 配基准，是保证他们相互之间正确的位置，减少装配 时间的保证。
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第6章 结构工艺性
2）零件的结构工艺性必须全面考虑整机的工艺性。 3）在保证零件使用功能的前提下，尽量降低零 件的技术要求。 4）尽量减少零件的机械加工余量。 5）在保证零件力学性能要求的前提下，合理选择 成本较低的零件材料。 6）符合环境保护要求。
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第6章 结构工艺性
二、铸件的结构工艺性
铸件的结构包括：
第6章 结构工艺性
一、概述
1、结构工艺性的概念：
机器及零部件在设计时，除保证良好的工作性能 外，还在其结构设计中综合考虑制造、装配、成本等 方面因素的被称为结构设计工艺性。
所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的 可行性和经济性称为零件结构工艺性。
(完整)热处理工艺守则
一、热处理代号和材料标注方法（一）热处理代号1. 适用于结构钢和铸件代号：0—自然状态1—正火(或正火+回火)2—退火3—精锻+回火（如精锻或精辊叶片在精锻后只需高温回火）4—淬硬5—调质6—化学热处理（渗碳或氮化）7—除应力（包括活塞环定型处理)9—表面淬火或局部淬火2.适用铸造有色金属和奥氏体钢的代号：0—原始状态1—再结晶退火T—除应力退火T1-人工时效T4—淬火（固溶处理）T5—淬火和不完全时效T6-淬火和完全时效（固溶处理和完全时效到最高硬度）3.压力加工有色金属代号：0—原始状态M—退火C-淬火CZ—淬火和自然时效CS-淬火和人工时效（二）材料的标注方法：1.零件的材料或毛坯（包括铸锻件）如不作任何处理，也不作机械性能检查，则只标材料牌号（其热处理代号“0”在图纸上不标注）如：A3,20，35，ZQSn6—6-3。
2.零件的材料或毛坯在热处理后，不作硬度及机械性能检查者则只标注材料牌号和热处理代号：如:45-1,若有几种热处理，可用热处理代号按工艺路线顺序逐项填写：如:15CrMoA-1+7。
3.有些材料的技术条件，有几种检查组别,但强度等级只有一种或可按材料截面尺寸来决定强度等级，只注明材料牌号，热处理代号和检查组别:如：45—5（Ⅱ) 35CrMoA—5（Ⅱ）4.有些材料的技术条件，有几种组别，在同一热处理状态中有不同的强度等级,则注明材料牌号、热处理代号强度等级和检查组别，不需要规定检查组别时，检查组别可省略。
25Cr2MoVA-5 25Cr2MoVA-5如：735—Ⅲ 7355。
有些零件或者是比较重要或者是技术要求比较复杂，用上述标注方法不能说明全部要求者，则应注明标准号，在同一热处理状态中有不同的强度级别时，还应注明强度级别。
35CrMoA-5 35CrMoA-5如：Q/CCF M 3003-2003 590×Q/CCF M 3003—20036。
大锻件如叶轮、铸造轴、整体转子等的材料标注方法钢号锻件级别×标准编号7。
零件热处理技术要求的提出及标注
零件热处理技术要求的正确提出及正确标注零件设计在确定了材料后，还要正确提出热处理技术要求，并在图样上正确地标注出来。
热处理技术要求，是指热处理质量的检验指标，除硬度和其它力学性能指标外，还有对组织、变形量以及局部热处理要求，对表面硬化零件有硬化层深度和渗层组织及脆性要求等等。
热处理技术要求的正确提出和正确标注，是一个合格热处理工作者的基本素质，也是在设计会审环节发表专业意见的基本依据。
1热处理技术要求的确定1.1硬度和其它力学性能的要求由于硬度试验简便快捷，又不破坏零件，而且硬度与强度等其它力学性能有一定对应关系，可以间接反映其他力学性能，因此，硬度成为热处理质量检验最重要的指标，不少零件还是唯一的技术要求。
对于重要受力件，除有硬度要求外，还有强度极限、屈服强度或断裂韧度等要求。
在较高温度下工作的重要受力件，还有持久强度和蠕变极限等要求。
在有腐蚀介质条件下工作的重要受力件，还有应力腐蚀、临界应力强度因子等要求。
在确定硬度以及力学性能指标时，要注意强度与韧性的合理配合，避免忽视韧性或过分追求韧性指标的偏向；注意组合件强度或硬度的合理匹配，提高零部件使用寿命。
例如，轴承滚珠一般要比套圈硬度高2-3HRC，汽车后桥主动齿轮的表面硬度一般要比被动齿轮高2-5HRC；处理好表面硬化零件(如渗碳淬火、渗氮、表面淬火等)的硬化层深度与表面、心部硬度的关系，使心部与表面达到最优匹配，适合零件的工作条件；由于材料强度、结构强度和系统强度三者不完全一致，所以设计中要处理好这三者的关系，对于某些重要零件，应根据模拟试验确定所需要的力学性能指标。
1.2表面硬化层深度选择需要表面硬化的零件，硬化层深度多少合适？这个指标的选择要考虑零件的工作条件、对性能的要求、失效形式和表面硬化工艺的特点。
首先要知道不同表面硬化工艺都有什么样工艺的效果？设备造价、变形开裂倾向、实用范围等有设么不同？下面分述以供参考：1.2.1 【渗碳淬火】表层状态是：层深0.2-2.0mm，表层硬化、压应力高，硬化层组织为马氏体+碳化物+残奥，层深均匀；性能特点是：硬度650~850HV（56~64HRC），耐磨性高，接触、弯曲疲劳强度高，抗咬合性好；变形开裂倾向性是：变形较大，不易开裂；设备造价：中等；适用范例：低碳钢、低碳合金钢等齿轮、轴、活塞销。
零件设计的工艺性
零件设计的工艺性
试制车间工艺科
一、工艺的基本概念
设计好的零件,只有生产出来,装配在机器上,才能体现
其价值.
生产过程： 将原材料转变为成品的有关劳动的全过程.包括工艺过 程和辅助过程.
工艺过程： 改变生产对象的形状、尺寸、相对位置、性质,使其成 为成品或半成品的过程称工艺过程. 工艺过程是生产过程中的主要部分.
3 尽量减少材料的品种和规格.
路机已对材料品种和规格进行了整合,形成了路机钢铁材料选 用标准
材料选用建议：
1.表面尽可能不加工或少加工. 例如：垫、套类零件选用钢管
2.材料选用与加工方法相适应. 例如：直径50以下的垫片宜选用圆钢加工. 直径80以上的垫片类零件宜选用钢板.
3.选用的材料与热处理要求要相适应. 需热处理的零件：按材料成分选相应的热处理用钢. 不需热处理的零件：按强度选用；
手工调整行号,系统不提供行号纠正功能.
二合理选择零件材料
零件材料的合理选择关系到产品的生产成本和产品质量. 选材原则： 1、考虑使用性能： 2、兼顾材料工艺性能 3、关注材料的经济性
1.材料的使用性能：
使用时主要考虑的机械性能包括强度、塑性、硬度、冲击 抗力及疲劳强度等.
几种常用的钢铁材料： 碳素结构钢 优质碳素结构钢： 低合金高强度结构钢： 合金结构钢
1.产品结构工艺性审查任务
产品结构工艺性审查任务是：
使新设计的产品在满足使用功能的前提下应符合一定的工艺性指标 要求,以便在现有生产条件下能以比较经济、合理的方法进行制造,并
便于使用和维修.
评定产品结构工艺性应考虑的主要因素 产品的种类及复杂程度： 产品的产量或生产类型；
零件的结构工艺性分析(格式)
毕业设计(论文)零件的结构工艺性分析学 院工业制造与管理学院 年 级 专 业学 号 2 学生姓名指导老师刘俊蓉2013 年 3 月毕业论文(设计)诚信承诺书四川科技职业学院毕业设计（论文）评审表（指导教师用）说明：在“A、B、C、D、E”对应的栏目下划“√”四川科技职业学院毕业设计(论文)任务书摘要数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，它是继传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通讯技术和光电技术一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。
数控装备则是以数控技术为代表的新技术对传统制造业和新兴制造业的渗透而形成的机电一体化的产品。
数控技术制造自动化的基础，是现在制造装备的灵魂核心，是国家工业和国防工业现代化的重要手段，关系到国家的战略地位，体现国家的综合水平，其水平高低和数控装备的多少是衡量一个国家工业现代化的标志。
零件的结构工艺性是指在满足使用性能的前提下，是否能以较高的生产率和最低的成本方便地加工出来的特性。
为了多快好省地把所设计的零件加工出来，就必须对零件的结构工艺性进行详细的分析。
机械零部件的工艺性不足是现代工业生产中提高效益、确保产品质量的关键。
零部件的结构应满足在制造、维修全过程中符合科学性、可行性和经济性的要求。
工艺性具有整体性、相对性和灵活性的特点。
本论文就数控加工对典型的轴类零件进行的零件结构工艺性分析，主要是对零件图的分析、毛胚的选择、零件的热处理、工艺路线的制定、数控加工工艺文件的填写、数控加工过程的编写。
设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点，以及对零件的加工工艺进行分析。
关键词：零件；结构；工艺性；数控加工目录第一章零件的结构工艺性 (1)1.1、零件结构工艺性的一般原则 (1)1.1.1、便于安装 (1)1.1.2、便于加工和测量 (1)1.1.3、利于保证加工质量和提高生产效率 (2)1.2、零件的结构工艺性 (2)1.2.1、合理确定零件加工精度与表面质量 (2)1.2.2、保证位置精度的可能性 (2)1.2.3、尽量避开或简化内表面的加工 (2)1.2.4、合理的规定表面粗糙等级和粗糙度的数值 (2)1.2.5、零件结构工艺分析——图纸的审查 (3)第二章零件加工工艺分析 (9)2.1、分析零件图纸中的尺寸标注 (10)2.2、零件的结构工艺性分析 (11)第三章工艺方案 (12)3.1、零件的材料选择、毛胚及热处理 (12)3.1.1、轴类零件的材料 (12)3.1.2、轴类零件的热处理 (12)3.2、轴类零件的安装方式 (12)3.2.1、采用两中心孔定位装夹 (13)3.2.2、用外圆表面定位装夹 (13)3.2.3、用各种堵头或拉杆心轴定位装夹 (13)第四章零件加工工艺设计 (14)4.1、确定加工路线 (14)4.2、数控加工工艺过程卡片 (15)4.3、编写程序数控加工程序 (16)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)第一章零件的结构工艺性1.1、零件结构工艺性的一般原则为了获得良好的工艺性，设计人员首先要了解和熟悉常见的加工策略毕业论文的工艺特点。
LG0407Y2009-热处理件通用技术条件
广西柳工机械股份有限公司热处理件通用技术条件QJ/LG04.07-2009 代替QJ/LG04.07-19931 目的和范围本标准规定了热处理件的通用技术条件。
本标准适用于工程机械产品中的结构钢、工具钢和轴承钢热处理件的制造与验收。
2 引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 224 钢的脱碳层深度测定法 GB/T 228 金属材料 室温拉伸试验方法GB/T 230.1 金属洛氏硬度试验 第1部分：试验方法（A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、K 、N 、T标尺）GB/T 231.1 金属布氏硬度试验 第1部分：试验方法 GB/T 1298 碳素工具钢技术条件 GB/T 1299 合金工具钢GB/T 1979 结构钢低倍组织缺陷评级图GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分: 按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB/T 4340 金属维氏硬度试验GB 5085 有色金属工业固体废物污染控制标准GB/T 5617 钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定 GB/T 6394 金属平均晶粒度测定方法 GB/T 6397 金属拉伸试验试样GB/T 9450 钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核GB/T 9451 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB/T 13320 钢质模锻件 金相组织评级图及评定方法 GB 15735 金属热处理生产过程安全卫生要求 GB/T 15822.1 钢铁零件的磁粉探伤方法 GB/T 17394 金属里氏硬度试验方法JB/T 1255 高碳铬轴承钢滚动轴承零件 热处理技术条件 JB/T 4009 接触式超声纵波直射探伤方法使用说明 本标准规定了热处理件的通用技术条件。
热处理工艺的应用
1.1 热处理零件的结构工艺性
零件的结构形状对热处理质量影响 较大。零件截面尺寸的变化，直接影响：
淬火后的淬透层深度 淬火应力在工件的分布 对变形产生很大影响 零件几何形状对淬火变 形与开裂的影响更为显 著。
1.1 热处理零件的结构工艺性
在进行热处理零件的结构设计时一 般应注意以下几点：
避免截面厚薄相差悬殊，合理安排 孔洞和键槽； 避免尖角和棱角； 尽量采用封闭、对称结构； 采用组合结构。
1.1 热处理零件的结构工艺性
列举 几种 常见 零件 不正 确的 结构 设计 及其 改进 结构
1.1 热处理零件的结构工艺性
如果改进零件的结构形状后仍难达到热处理 要求时，就应采取其他措施来防止和减少变形开裂 等热处理缺陷。例如：
➢合理安排工艺线路； ➢修改工件热处理技术条件； ➢根据热处理变形规律妥善安排冷 热加工配合，调整变形和公差； 预留一定加工余量； ➢更换材料和改进热处理操作工艺 方法等
1.2 零件的热处理技术条件
热处理技术条件的内容包括：
热处理的方法及热处理后应达到的力学性 能。 对于一般零件只标出硬度值，对重要零件 应标出强度、塑性、韧性指标或金相组织 要求， 对于化学热处理零件还应标注渗透层部位 和渗层的深度。
1.2 零件的热处理技术条件
处理工艺代号标记规定如下：
热处理工艺代号由基础分类工艺代号及附加 分类工艺代号组成。在基础分类中按照工艺类型、 工艺名称和实现工艺的加热方法三个层次进行分类， 均有相应代号对应，见下表。
1.3 热处理工序位置的确定
最终热处理工序位置的确定
最终热处理包括各种淬火+回火及化学热处理。 零件经这类热处理后硬度较高，除可以磨削加工外，一般 不宜进行其他切削加工，故其工序位置一般均安排在半精 加工之后、磨削加工（精加工）之前。在生产过程中，由 于零件选用毛坯和工艺过程不同，热处理工序会有所增减。 因此工序位置的安排必须根据具体情况灵活运用。例如要 求精度高的零件，在切削加工之后，为了消除加工引起的 残余应力，以减小零件变形，在粗加工后可安排去应力退 火。
零件结构设计与热处理工艺性关系
零件结构的设计，直接影响热处理工艺的实现。
如果零件结构设计不合理，有可能使有些要求淬硬的工作表面不能淬火，有些零件的热处理变形、开裂很难避免。
因此，对于设计者来说，在进行零件结构设计时，应充分注意该种结构的热处理工艺如何。
从热处理工艺性方面考虑，在进行零件结构设计时，都需要注意到哪些问题在对零件进行设计的时候，需要将热处理工艺性考虑在内。
1、在零件热处理加热和冷却时要便于装卡、吊挂装卡、吊挂是否合适，不仅影响热互利变形、开裂，而且还会对热处理后的性能造成一定的影响。
例如，没有合适的装卡部位，而在热处理时直接再工件表面装夹具，则在淬火冷却时在这些部位会产生淬火软点，影响零件的使用性能。
因此，有时为了热处理的装卡、吊挂的需要，在不影响工件使用性能条件下，在工件上应开一些工艺孔。
2、有利于热处理时均匀加热和冷却热处理时若能均匀加热和冷却，在工件内部得到均匀的组织和性能，则可避免变形和开裂的发生。
为此，零件在设计时，形状应该尽可能简单，保持截面厚薄均匀，尽可能把盲孔变为通孔，特别是作为工件表面的内孔，对其的要求时要具有一定的硬度，还必须是通孔。
3、避免尖角、棱角零件的尖角和棱角部分是淬火应力集中的地方，这些地方往往成为淬火裂纹的起点。
在高频加热表面淬火时，这些地方极易过热；在渗碳、渗氮时，棱角部分容易浓度过高，产生脆性。
因此，在零件结构设计时应避免尖角、棱角。
4、采用封闭、对称结构零件形状为开口的或不对称结构时，淬火时淬火应力分布不均，容易引起变形。
为了减少变形，应尽可能采用封闭对称结构。
5、采用组合结构或镶拼结构对形状复杂或界面尺寸变化较大的零件，尽可能采用组合结构或镶拼结构。
结构工艺性
第八章结构工艺性第一节结构工艺性概述机器由许多零件组成，每一零件结构设计的是否合理直接关系到加工制造难易程度及对使用性能的影响，所以通常工程技术人员在设计整机或零部件时，要从机器的使用、制造等方面全面考虑。
为了评定机器结构的设计质量，通常引用“结构工艺性”概念。
如果所设计的产品（零件）根据一定的生产规模且能保证有较好的使用性能（如寿命长、效率高、安全可靠性、安装及维修方便等）前提下，能用劳动量小、高效率、材料消耗少、较低成本的方法制造出来，那我们说此“零件结构工艺性好”，或“具有结构工艺性”。
另外，如果设计的机器或零件既能保证使用要求，又可用最少的材料制造出来，我们称其为“节材性”。
节材性包括三个要素：1.机器或零件重量轻。
2.制造过程中产生废料少。
3.特殊钢材及稀有、贵重金属用量少。
生产一台机器或一个零件的过程，一般都要经过毛坯制造、切削加工、热处理和装配等过程，所以结构工艺性是个整体概念。
在进行结构设计时必须将各生产过程对零件结构工艺性的要求全面考虑，综合分析，不应顾此失彼，使在不同生产阶段都具有良好的工艺性。
如不能周全的兼顾到各工种时，则应抓住主要矛盾，以求确定出较理想的方案，从而获得较好的结构工艺性。
零部件的结构工艺性与生产规模密切相关，并随着科学技术发展而变化。
生产批量是影响结构工艺性的首要因素，批量大小不同，制造方法不同，结构工艺性不同。
先进制造工艺与新技术的发展与应用是促进零件结构工艺性变化的又一重要因素。
如采用电解、电火花、激光、超声波等加工工艺可使一些较复杂型面、难加工材料、微孔、窄缝等的加工变的较为容易，又如精密铸、锻、精密冲压、挤压、轧制等工艺，可使毛坯精度大大提高，接近于成品。
结构工艺性基本内容包括：a．机器的系列化、通用化、标准化及合理的技术要求；b．毛坯结构工艺性；c．切削加工零件结构工艺性；d．热处理结构工艺性；e．机器结构的装配工艺性第二节机器的“三化”及技术要求合理性机械行业迅速发展对各种机器的质量及品种多样化提出了更多的要求，但这给设计制造和维修带来了一定的难度及复杂化。
热处理检验方法和规范
热处理检验方法和规范金属零件的内在质量主要取决于材料和热处理。
因热处理为特种工艺所赋予产品的质量特性往往又室补直观的内在质量，属于“内科”范畴，往往需要通过特殊的仪器（如：各种硬度计、金相显微镜、各种力学性能机）进行检测。
在G B/T19000－ISO9000系列标准中，要求对机械产品零部件在整个热处理过程中一切影响因素实施全面控制，反映原材料及热处理过程控制，质量检验及热处理作业条件（包括生产与检验设备、技术、管理、操作人员素质及管理水平）等各方面均要求控制，才能确保热处理质量。
为此，为了提高我公司热处理产品质量，遵循热处理相关标准，按零件图纸要求严格执行，特制定本规范一、使用范围：本规范适用于零件加工部所有热处理加工零件。
二、硬度检验：通常是根据金属零件工作时所承受的载荷，计算出金属零件上的应力分布，考虑安全系数，提出对材料的强度要求，以强度要求，以强度与硬度的对应关系，确定零件热处理后应具有大硬度值。
为此，硬度时金属零件热处理最重要的质量检验指标，不少零件还时唯一的技术要求。
1、常用硬度检验方法的标准如下：GB230 金属洛氏硬度试验方法 GB231 金属布氏硬度试验方法GB1818 金属表面洛氏硬度试验方法GB4340 金属维氏硬度试验方法GB4342 金属显微维氏硬度试验方法GB5030 金属小负荷维氏试验方法2、待检件选取与检验原则如下：为保证零件热处理后达到其图纸技术（或工艺）要求，待检件选取应有代表性，通常从热处理后的零件中选取，能反映零件的工作部位或零件的工作部位硬度的其他部位，对每一个待检件的正时试验点数一般应不少于3个点。
通常连续式加热炉（如网带炉）:应在连续生产的网带淬火入回火炉前、回火后入料框前的网带上抽检3－5件/时。
且及时作检验记录。
同时，若发现硬度超差，应及时作检验记录。
同时，若发现硬度越差，应及时进行工艺参数调整，且将前1小时段的零件进行隔离处理(如返工、检)。
结构工艺性
第八章结构工艺性第一节结构工艺性概述机器由许多零件组成，每一零件结构设计的是否合理直接关系到加工制造难易程度及对使用性能的影响，所以通常工程技术人员在设计整机或零部件时，要从机器的使用、制造等方面全面考虑。
为了评定机器结构的设计质量，通常引用“结构工艺性”概念。
如果所设计的产品（零件）根据一定的生产规模且能保证有较好的使用性能（如寿命长、效率高、安全可靠性、安装及维修方便等）前提下，能用劳动量小、高效率、材料消耗少、较低成本的方法制造出来，那我们说此“零件结构工艺性好”，或“具有结构工艺性”。
另外，如果设计的机器或零件既能保证使用要求，又可用最少的材料制造出来，我们称其为“节材性”。
节材性包括三个要素：1.机器或零件重量轻。
2.制造过程中产生废料少。
3.特殊钢材及稀有、贵重金属用量少。
生产一台机器或一个零件的过程，一般都要经过毛坯制造、切削加工、热处理和装配等过程，所以结构工艺性是个整体概念。
在进行结构设计时必须将各生产过程对零件结构工艺性的要求全面考虑，综合分析，不应顾此失彼，使在不同生产阶段都具有良好的工艺性。
如不能周全的兼顾到各工种时，则应抓住主要矛盾，以求确定出较理想的方案，从而获得较好的结构工艺性。
零部件的结构工艺性与生产规模密切相关，并随着科学技术发展而变化。
生产批量是影响结构工艺性的首要因素，批量大小不同，制造方法不同，结构工艺性不同。
先进制造工艺与新技术的发展与应用是促进零件结构工艺性变化的又一重要因素。
如采用电解、电火花、激光、超声波等加工工艺可使一些较复杂型面、难加工材料、微孔、窄缝等的加工变的较为容易，又如精密铸、锻、精密冲压、挤压、轧制等工艺，可使毛坯精度大大提高，接近于成品。
结构工艺性基本内容包括：a．机器的系列化、通用化、标准化及合理的技术要求；b．毛坯结构工艺性；c．切削加工零件结构工艺性；d．热处理结构工艺性；e．机器结构的装配工艺性第二节机器的“三化”及技术要求合理性机械行业迅速发展对各种机器的质量及品种多样化提出了更多的要求，但这给设计制造和维修带来了一定的难度及复杂化。
钢铁零件热处理的技术要求
钢铁零件热处理的技术要求1、设计师对最终热处理的技术要求设计师除了在图样上标注出材料牌号和标准号外，一般零件在技术条件中提出最终热处理硬度要求即可。
重要的齿轮、轴、弹簧、轴承、紧固件不但有最终热处理硬度要求，还应该有不同金相组织的不同级别要求，不需要写出详细的热处理工艺过程。
因此，设计师必须牢固掌握钢铁材料不同化学成分，通过不同方法进行热处理，得到不同组织，体现出不同性能，适用于不同的用途的知识。
表面感应淬火、回火也是最终热处理。
有些化学热处理后要接着淬火和回火，它们的热处理技术要求内容更多。
2、最终热处理和零件的使用性能钢铁零件最终热处理的内容包含各种不同方法和种类的淬火、回火。
经过最终热处理，钢铁零件可以得到性能稳定、综合性能好、硬度低的回火索氏体，弹性极限和屈服强度很高的回火托氏体，坚硬、耐磨的回火马氏体。
零件的强度、硬度、耐磨性、弹性、韧性、疲劳强度等，都可以利用不同淬火方法与不同回火工艺来满足设计师在图样上提出的性能要求。
高强度钢中马氏体的硬度主要决定于马氏体含碳量，而与马氏体中合金元素多少关系不大。
亚共析碳钢，淬火后硬度随含碳量增加而提高，但含碳量过高时，淬火后残留奥氏体增加，淬火后组织为马氏体＋残留奥氏体。
当马氏体中ｗ（Ｃ）≥０.６％时，硬度增长趋势不明显。
马氏体高硬度、高强度是相变强化（晶体结构从奥氏体的面心立方到马氏体的体心正方）、固溶强化、晶粒细小强化等综合因素的结果。
下图是含碳量对淬火马氏体硬度的影响。
▲含碳量对淬火马氏体硬度的影响（单独加Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ）将钢加热到临界点Ａｃ１或Ａｃ３以上一定温度，保温一定时间，然后以大于临界淬火速度的速度冷却，使过冷奥氏体转变为马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。
由于淬火应力大，淬火马氏体不稳定，必须通过不同温度回火来消除应力，得到不同稳定组织。
淬火和回火是通过相变强化来提高钢铁零件力学性能的。
相变强化是零件基体最重要的强化手段。
零件结构工艺性分析
➢分析零件所要求的各种技术条件
§1.2 零件图的研究和工艺分析
技术条件：
一般指表面形状和相互位置关系精度，静平衡要 求，热处理、表面处理，探伤要求和气密性试验等。
✓零件的工作条件、功用及在产品中的位置 ✓零件的材料成分、性能及热处理要求 ✓区分主要表面和次要表面 ✓零件各表面的相互位置公差的要求
装配的结构工艺性 (1)、分析原则 ▪ 好装 ：倒角、接触面积少、…... ▪ 好拆 ：足够的扳手空间、……
(2)、举例
**** 课堂讨论
例一
例二
例三
例四
❖零件结构分析
✓确定毛坯 ✓初步确定加工方法和加工顺序 ✓检查、修改
§1.2 零件图的研究和工艺分析
❖零件结构工艺性分析 （1）结构工艺概念
在满足设计要求的前提下，切削加工的 可行性与经济性。
生产率、材料消耗、劳动强度、成本 能不能制造、好不好制造
§1.2 零件图的研究和工艺分析
（2）切削加工结构工艺性分析原则
§1.2 零件图的研究和工艺分析
主要表面：是零件与其它零件相配合的表面，或 是直接参与机器工作过程的表面。 制定工艺过程时，首先应安排主要表面的加工。 次要表面：是指主要表面以外的表面。它不与其 它零件相配合，也不影响产品性能，只构成零件 的形状。
§1.2 零件图的研究和工艺分析
二、确定生产类型 三、零件结构和结构工艺性的分析
➢零件结构简单 ➢尽量选用标准化参数 ➢刚性好 ➢便于装夹、加工 ➢有利于提高生产率
加工面积小；刀具种类少；走刀次数少；卡次数少
➢便于测量
§1.2 零件图的研究和工艺分析
零件结构工艺性示例
1）销孔为通孔，便于拆卸定位销
2）定位销同侧布置或对角线布置（a≠b）
3）支座凸台加大
精加工孔长度过长，不易加工
减小精加工孔的长度
斜面上钻孔，孔不完整，难以钻孔
尽量避免在斜面上钻孔或钻不完整孔
表1-22零件结构工艺性示例
零件铸造工艺性示例
零件热处理工艺性示例
不合理结构
合理结构
不合理结构
合理结构
锐角连接易产生裂纹；内、外壁没有拔模斜度
圆角连接；内、
外壁有拔模斜度
零件截面薄厚不均匀，热处理变形大
加工艺孔，使截面尺寸均匀
铸件不在同一砂箱内，易错型
铸件在同一砂箱内，避免错型
齿轮类零件b1、b2尺寸相差越大，变形越大
零件装拆工艺示例
难以在机床上固定；加工面积大的薄壁件刚性差
增加夹紧凸缘；加肋以提高加工面刚性
螺钉所需装配长度l不足
保证螺钉所需装置长度l
开夹紧工艺孔
轴肩过高，轴承不易拆卸
轴肩高应小于轴承内圈厚度，按规定尺寸设计
加工需两次进给完成
加工需一次进给完成
1）定位销拆卸不便
2）定位销所处位置易导致安装错误（a=b）高频淬来自时，应使X≤2.5h，b≤55mm
形状不对称，无拔模斜度
形状不对称，有拔模斜度便于铸造
焊缝密集并交叉内应力大
焊缝错开，切去交叉处肋板的角，减少内应力
零件铸造工艺性示例
零件热处理工艺性示例
不合理结构
合理结构
不合理结构
合理结构
加强肋不便铸造
去掉加强肋
施焊空间不足
改变两件位置，便于焊接
零件机械加工工艺性示例
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临界温度 冷却
热处理工艺曲线
时间 热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
4.1退火与正火
4.1.1退火 1.完全退火 2.球化退火 3.扩散退火(均匀化退火) 定义、应用范围、后处理 4.去应力退火 定义、应用范围、目的
4.1.2正火
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
4.8.2热处理技术条件的标注
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
避免尖角设计
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
避免厚薄悬殊
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
采用对称结构
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
钢的气体渗碳
➢ 定义: 工件在气体渗碳剂中进
行渗碳的工艺,称为气体渗碳.
➢活性碳原子的获得:通入煤气、
液化石油气等,或滴入易分解的
液体有机物,如煤油、甲醇、丙
酮等.
CnH2n
n[C]+NH2
2CO
[C]+CO2
CO+H2
[C]+H2O
➢特点:渗碳过程、渗层厚度容
热处理零件的结构工艺 性和技术条件标注
2020/11/21
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
热处理分类
普通热处理:退火、正火、淬火、回火 表面淬火:感应加热表面淬火、火焰加热淬火
表面热处理 化学热处理:渗碳、渗氮、渗金属
其他热处理：形变热处理、超细化热处理、真空热处理
保温 加热
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
4·2·3淬火冷却方法
各种淬火方法示意图
1—单介质淬火法 2—双介质淬火法 3—分级淬火法 4—等温淬火法 5—冷处理
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
4.3钢的表面淬火 4.3.1感应加热表面淬火 4.3.2火焰加热表面淬火 4·3·3激光加热表面淬火
活性介质中保温,使一种或几种元素渗入表层,以改变其化学成分
组织和性能的热处理工艺.
化学热处理的基本过程:
(1)活性原子的产生
2CO
2[C]+O2
2NH3
2[N]+3H2
(2)活性原子的吸收
(3)活性原子的扩散
举例:钢的渗碳
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
钢的渗碳
1.渗碳方法 气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳
第4章金属材料热处理
各种退火及正火的加热热温处理度零件范的结围构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
4.2钢的淬火
定义、目的 4.2.1淬火加热温度和加热时间 4.2.2淬火冷却介质 4.2.3淬火冷却方法
1.单介质淬火法 2.双介质淬火法 3.分级淬火法 4.等温淬火法 5.冷处理
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
4.4.4回火脆性
第一类回火脆性 第二类回火脆性 防止和减弱第二类回火脆性 的措施: ①合金钢回火时,加热到 500~650 ℃)快速冷却; ②大 型零件在钢中加Mo、W、 Nb等合金元素; ③提高合金 的纯度,减少N、O、P等杂质 元素含量; ④采用变形热处理 或二次淬火,避免杂质的偏聚.
1.真空退火 2.真空淬火 3.真空渗碳 4.9.4离子轰击热处理 4.9.5激光热处理 4.9.6电子束热处理 4.9.7计算机辅助热热处处理理零件生的结构产工艺性和技术条件
标注
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/21
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
4·4·1回火目的
（1）消除或降低应力，防止变形或开裂。 （2）调整性能（硬度） （3）稳定组织，稳定形状和尺寸，保证精度。
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
4.4.2回火组织转变及性能变化
1.钢在回火时的组织转变※
(1)马氏体的分解（200℃以下） (2)残余奥氏体分解(200~300℃) (3)渗碳体的形成(250~400℃) (4)渗碳体的聚集长大(400℃以上) 2.回火后的组织和性能 (1)回火马氏体(250 ℃以下) (2)回火托氏体(350~450 ℃) (3)回火索氏体(500~650 ℃)
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
感应加热表面淬火 示意图
高频 100~500kHz 0.5~2.0mm 中频 2.5~8kHz 2~10mm 工频 50Hz 10~15mm
特点：加热速度快、时间短、 氧化脱碳少、变形小、晶粒细 小、硬度高，表面层具有较大 的残余压应力，可提高疲劳强 度。但设备昂贵。淬火前调质 或正火，淬后需低温回火。
等离子体2气相沉积
代 加热方 法 代
号
号
1
电阻
4
2
3
激光
5
4
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
续表4.6热处理工艺分类及代号
工艺 代 工艺 名称 号 类型
热
化
学
处5 热
处
理
理
代
工艺名称
号
渗碳 碳氮共渗 渗氮 氮碳共渗 3 渗其他非金属 渗金属 多元共渗 熔渗
代 加热方 法 代
号
号
1
2 电子束 6
工作截面的不同冷却速度
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
4.6固溶处理与时效强化
固溶处理: 时效强化: 时效需满足的条件: 举例:铝合金时效强化 特点:
Wc为4%的Al-Cu合金的时效曲线
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
4.7钢的化学热处理
定义:钢的化学热处理是将金属或合金工件置于一定温度的
易控制,渗碳时间短,生产效率高
质量好.
风扇电动机 废气火焰 炉盖 砂封
电阻丝 耐热罐 工件
炉体
气体渗碳示意图
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
4.8热处理零件的结构工艺性和 技术条件标注
4.8.1热处理零件的结构工艺性 (1)力求避免尖角、棱角 (2)截面厚薄尽量均匀 (3)形状尽量对称和封闭 (4)采用组合结构
3
4 5 等离子体 7
6
7 其他
8
8
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
热处理技术条件标注举例
45钢Ⅱ轴
45钢摇杆表面淬火标注实例
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
4.9热处理技术新进展
4.9.1形变热处理 1.高温形变热处理 2.低温形变热处理
4.9.2超细化热处理 4..9.3真空热处理
钢的韧性与回火温度的关系
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
4.5钢的淬透性
➢ 淬硬层深度概念： ➢ 淬透性概念: ➢ 淬透性的影响因素：
(1)钢的含碳量 (2)合金元素 (3)钢中未溶物质 ➢ 淬硬性概念： ➢ 淬透性与选材的关系: (1)动载和交变载荷下; (2)弹簧类零件 (3)轴类零件 (4)工具类零件
采用封闭结构
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
热处理技术条件的标注
5 ×××□
加工方法
附加分类 工艺代号
工艺名称 工艺类型
基础分类 工艺代号
热处理
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
表4.6热处理工艺分类及代号
工艺 代 工艺 名称 号 类型
整
热
体
热
处5 处
理
理
代
工艺名称
第4章金属材料热处理
4·2·1淬火加热温度和加热时间
合金钢的淬火加热温度稍 微高一些，是临界点以上 50~100℃。 加热时间： 箱式炉：1~2min/mm 盐浴炉：0·4~1min/mm 合金钢适当延长
碳钢的淬火加热温度范围
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
4·2·2淬火冷却介质
（1）要求不高的结构件，可作为最终热处理。 （2）改善低碳钢的切削加工性（以防粘刀）。 （3）共析钢、过共析钢正火后可消除网状二次渗碳体，为球
化退火作组织准备。 各种退火及正火的加热温度范围
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
碳钢的硬度与热处理的关系
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
完全退火与等温退火
定义： 应用范围： 目的： 工艺： 等温退火
高速钢等温退火与完全退火的比较
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
球化退火
定义： 应用范围： 目的： 工艺：
T10钢球化退火
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
正火
定义：将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Accm（过共析钢）以上 30~50℃，保温适当的时间后在静止空气中冷却的热处理叫正火。 应用范围： 目的：
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
淬火钢回火时的变化过程
热处理零件的结构工艺性和技术条件 标注
第4章金属材料热处理
40钢回火后的力学性能与回火温度的关系