推荐-2Cr13活塞杆的热处理工艺设计课程设计 精品
2cr13不锈钢铸件工艺流程
2cr13不锈钢铸件工艺流程2Cr13不锈钢铸件工艺流程1. 引言2Cr13不锈钢是一种常用的不锈钢材料，具有良好的耐腐蚀性和机械性能，广泛应用于制造各种铸件。
本文将介绍2Cr13不锈钢铸件的工艺流程，以帮助读者了解其生产过程。
2. 原材料准备需要准备2Cr13不锈钢的原材料。
这些原材料包括铁、铬、镍、碳等元素的合金材料，按照一定的比例混合制备成2Cr13不锈钢合金料。
3. 熔化与浇注将原材料放入电炉或电弧炉中进行熔化。
通过加热和搅拌，原材料逐渐熔化并混合均匀，形成液态的2Cr13不锈钢合金。
然后，将熔化好的合金料倒入预先准备好的铸型中，进行浇注。
4. 铸型制备铸型是决定铸件最终形状的模具，需要根据产品的要求进行制备。
铸型可以使用砂型、金属型、陶瓷型等材料制作，具体选择取决于铸件的形状和要求。
制备好铸型后，进行下一步的浇注工艺。
5. 铸件冷却与固化浇注完成后，需要等待铸件冷却并固化。
在这个过程中，铸件从液态逐渐转变为固态，同时形成了所需的形状和结构。
冷却时间的长短取决于铸件的尺寸和复杂程度，通常需要几个小时到几天不等。
6. 铸件清理与修整铸件冷却固化后，需要将其从铸型中取出。
这个过程中，通常会出现一些余料和不完整的部分，需要进行清理和修整。
清理包括去除余料、砂痕和氧化皮等杂质，修整则是对铸件表面进行加工，使其满足要求的尺寸和光洁度。
7. 热处理与退火为了提高2Cr13不锈钢铸件的机械性能和耐腐蚀性，通常会进行热处理和退火等热处理工艺。
热处理可以改善铸件的晶体结构和硬度，退火则可以消除内部应力和提高铸件的韧性。
8. 表面处理与涂装根据需要，铸件可能需要进行表面处理和涂装。
表面处理可以提高铸件的耐腐蚀性和美观度，常见的表面处理方法包括喷砂、抛光、电镀等。
涂装则可以提供额外的保护层，防止铸件表面受到损伤和腐蚀。
9. 检测与质量控制在整个铸件工艺流程中，需要进行多次检测和质量控制，以确保铸件的质量符合要求。
2cr13热处理工艺
2cr13热处理工艺
1、2Cr13热处理工艺
2Cr13是一种高强度、高硬度的钢种，具有较高的抗腐蚀性和耐磨性。
它的热处理工艺是最常见的钢材热处理工艺，也是该钢材最常见的热处理工艺。
2Cr13的热处理工艺大体可分为以下几个常见的步骤：
（1）热处理前的处理：首先需要对2Cr13通过机械分级和机械抛光，使其表面光洁无毛刺，消除应力并达到最佳的热处理条件。
（2）加热：其次，2Cr13离心钢需要进行热处理，一般在1120℃～1180℃之间，将2Cr13加热到一定的温度，时间为3-8小时。
具体温度和时间的选择要根据2Cr13的碳含量和用途而定。
（4）退火：2Cr13在回火之后，要进行退火，通常在100℃左右，保持大约一小时；一般情况下，退火温度就是回火温度，并在一定时间内间断冷却或小幅冷却，防止室温罕见的大规模晶粒组织变化，并最大程度保持组织构造的稳定。
（5）淬火：2Cr13的淬火可以在室温或低温下进行，一般在50℃－450℃，具体温度根据2Cr13的用途而定，淬火时间一般为1-4小时，通过淬火可以增加其耐磨性等特性。
（6）冷却：在淬火完成后，2Cr13还需要进行冷却。
冷却方式分为急冷和缓冷两种，急冷方式主要是冷水冷却，但这种方式会使2Cr13的表面生成硬质晶界，缓冷方式则可以选择空气冷却或悬浮浴冷却。
冷却后，2Cr13可以减少残余应力。
（7）最终效果：通过2Cr13的热处理，可以增加其耐磨性，抗氧化性和抗腐蚀性，降低其易磨性，改善2Cr13的机械性能和成形性能，最终达到优良的使用性能。
总之，2Cr13的热处理是其最常见和最重要的处理工艺，虽然热处理设备较昂贵，但2Cr13的广泛应用，使其成为钢制品制造中的重要材料。
大学毕设论文__2cr13活塞杆的热处理工艺设计课程设计论文
辽宁工业大学工艺课程设计（论文）题目：2Cr13活塞杆的热处理工艺设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：课程设计（论文）任务及评语目录1.活塞杆热处理概述 (1)2.2Cr13活塞杆热处理工艺设计 (2)2.1 活塞杆的服役条件、失效形式及性能要求 (2)2.1.1 服役条件、失效形式 (2)2.1.2 性能要求 (2)2.2 活塞杆材料的选择 (2)2.3 2Cr13钢的C曲线 (3)2.4 2Cr13活塞杆的热处理工艺设计 (4)2.4.1 2Cr13的工艺流程 (4)2.4.2 2Cr13的热处理工艺设计 (5)2.5 2Cr13活塞杆的热处理工艺理论基础、原则 (6)2.5.1 2Cr13退火工艺理论基础、原则 (6)2.5.2 2Cr13高频淬火工艺原理 (8)2.5.3 2Cr13回火工艺理论基础、原则 (11)2.6选择设备、仪表和工夹具 (12)2.6.1设备 (12)2.6.2仪表 (13)2.6.3设计工夹具 (14)2.7 2Cr13活塞杆热处理质量检验项目、内容及要求 (14)2.8 2Cr13活塞杆热处理常见缺陷的预防及补救方法 (15)2.8.1加热时常见的缺陷的预防及补救方法 (15)2.8.2高频淬火、回火缺陷与预防、补救 (16)2.9热处理工艺卡 (18)2.9.1 2Cr13退火工艺卡 (18)2.9.2 2Cr13高频淬火工艺卡 (2)2.9.3 2Cr13回火工艺卡 (3)3.参考文献 (1)1 活塞杆热处理概述活塞杆是压缩机的重要零件之一,它在高温、高速、干摩擦和易被腐蚀的环境下工作。
活塞杆是支持活塞杆做功的连接部件，是一个运动频繁、技术要求高的运动部件，对同轴度、耐磨性要求严格。
因此，活塞杆必须具有足够的强度和表面硬度及抗腐蚀、抗摩擦、抗疲劳、抗咬合的能力。
其质量好坏直接影响气缸的精度和使用寿命。
为了满足这些性能的要求，选用2Crl3经锻压成型、退火、调质、稳定化、中频或高频淬火及低温回火的热处理工艺。
2cr3锻件调质热处理工艺规程
温度
（℃）
1
退火
<500
840~860
>100
（1.8~2.0）D
840~860
2
冷却
炉冷
<350
3
淬火加热
≤600
930~970
>60
2D
930~970
4
冷却
油槽
水
室温
5
回火加热
RT
≤500
600~630
>20
15~25+1D
600~630
6
冷却
空冷
室温
7
检查硬度
热处理工艺曲线
温度（℃）温度（℃）温度（℃）
Cr12.00~14.00
其它：
热处理后性能要求：
机械性能：
σb≥635Mpaδ5≥20%σ0.2≥440Mpaψ≥50%AK≥78J/㎝²
硬度（HB）：240~280
其它：
工艺参数D：材料直径或厚度
工序号
工序内容
设备
装炉
温度
（℃）
加热
温度
（℃）
加热
时间
（min）
保温
时间
（min）
出炉
温度
（℃）
冷缺
昆山东吴阀门有限公司
（2Cr13锻件调质）工艺规程
公司名称：昆山东吴阀有限公司
热处理工艺规程编号：0502-02日期：工艺评定纪录编号：0502-2002
修改号：日期：
热处理类型：调质处理
产品型号
零件图号
产品名称
零件名称
试件
材料：
毛坯种类：锻件
牌号：2Cr13标准号：GB1220-92
2Cr13钢转动座热处理工艺优化试验研究
优 化 ２ ｒ３钢 转 动 座 热 处 理 工 艺 ， 为 一 项 迫 切 的 任 务 。通 过 反 复 试 验 ， 面 测 试 了 ２ ｒ３钢 转 动 座 物 理 机 械 性 能 和 Ｃｌ 成 全 Ｃ１ 耐 蚀 性 能 与 热 处 理 的关 系 ， 析 了 ２ ｒ３钢 在 不 同 回火 温 度 中随 析 出相 不 同 ， 物 理 机 械 性 能 和 抗 腐 蚀 能 力 的变 化 规 分 Ｃ１ 其 律 。研 究 结 果 表 明 ，Ｃ １ 在 低 温 回 火 时 ， 料 的综 合 性 能 强 ， 同 时 保 证 硬 度 、 度 、 磨 性 及 耐 腐 蚀 性 能 的要 求 。 ２ ｒ３钢 材 可 强 耐
汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺课程设计
汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺课程设计
一、研究背景
二、研究目的
研究汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺，旨在提供一个综合实用的技术方案，以提高活塞销的性能和使用寿命，同时降低成本、提高效率和节能。
三、研究内容
1.材料选择：考虑活塞销在使用中会受到高温、高压和摩擦等环境，要求材料既具有耐热、耐腐蚀性又具有良好的机械加工性能。
因此，主要选用铝镁合金、钛合金、铜镍合金和钛铝合金等高强度耐热合金作为发动机活塞销的材料。
2.热处理工艺：活塞销的热处理工艺主要有淬火、回火、正火以及表面渗碳等。
淬火的目的是使材料的内部结构更为紧凑，以提高活塞销的强度和耐磨性；回火的目的是使活塞销表面硬度更高；正火的目的是消除内部应力；表面渗碳的目的是提高活塞销的表面抗磨性和耐腐蚀性。
2cr13不锈钢焊接后热处理工艺
2cr13不锈钢焊接后热处理工艺
2Cr13不锈钢是一种马氏体不锈钢，焊接后需要进行热处理来
消除焊接应力和改善焊接接头的性能。
下面是2Cr13不锈钢焊接后常用的热处理工艺：
1. 焊后退火：焊接完成后，将焊接接头置于均热炉中，加热到800-900℃，保温1-2小时，然后从均热炉中取出，快速冷却
至室温。
该过程能够消除焊接应力，并使晶粒细化，提高焊缝的塑性和韧性。
2. 固溶处理：焊接接头进行完全退火后，再进行固溶处理。
将接头置于均热炉中，加热到1050-1100℃，保温1-2小时，然
后快速冷却至室温。
固溶处理能够使晶界碳化物溶解，提高材料的耐腐蚀性和机械性能。
3. 调质处理：对于一些需要较高强度和硬度的焊接接头，可以在固溶处理后进行调质处理。
将接头置于均热炉中，加热到750-800℃，保温2-4小时，然后快速冷却至室温。
调质处理
能够使马氏体再次转变为混合组织，提高材料的硬度和耐磨性。
需要注意的是，在进行热处理时，应根据具体材料和焊接接头的要求进行合理选择和控制热处理温度、时间和冷却方式，以确保焊接接头的性能得到最佳改善。
压缩机2Cr13活塞杆亚温淬火工艺及其弯曲问题的研究
ｓ ｒｆｏ ｍｅｔｎ ｓｏ ｏ ｏ ｍ ｌｉｇ ｐｉｔｎ ｒ ｄ． ｒ
Ｋｅ ｒ ｓ ｇ ａ ｎ ｂ ｕ ｄ ｒ ｅ ｒ ｇ ｔ ｎ ｌｗ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｒ ｔ ｎ ｓ ； ｔ ｓ ； ｕ ｃ ｉ ｃ ｌ ｑ ｅ ｃ ｉ ｇ ｍｅａ ｔｂ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｒ ｉ ｏ ｎ ａ ｙ ｓ ｇｅ ａｉ ； ｏ ｅ ｅａ ｕ ｅ ｂ ｔ ｅ ｅ ｓ ｓｒ ｓ ｓ ｂ ｒ ｉａ ｕ ｎ ｈｎ ； ｔｓａ ｌ ｏ ｉ ｌ ｅ ｔ
活塞 杆 ， 致使 活塞 杆 报废 。产 生这 种 情 况 的 主要 原
收 稿 日期 ：０ １— ５— ４ ２ １ ０ ２
在 高温 回火脆性 。如解 决 了 回火脆 性 问题 ， 们就 我 可 以 在 高 温 区 进 行 稳 定 化 消 除 应 力 。对 ２ ２ 、 Ｄ ０
４ ０２ ８ Ｍ２ 、 Ｄ ０等 产 品 型 号 的 压 缩 机 中几 种 ５ ０～
因是原 采用 的稳定 化 工 艺 （ ５ ３ ０℃ 保 温 ６ ｈ炉 冷 ） 不
浅谈2Cr13的热处理
＝ １ ‘ ４ ０ ５ ，
０ ． ３ Ｍｐ ａ 下降了 ｏ ． ０ １ ５ Ｍ ｐ ａ（ 下降 ５ ％） 。经反馈使系统回复到 Ｐ ｓ ＝ ０ ． ３ Ｍ ｐ ａ 附近 的一个新稳态值。此值与扰动和传递系数有关。 Ａ站 ：由表 １查得所 选机 组杨 程 ５ ０ ｍ＝ Ｏ ． ５ Ｍｐ ａ ，这 是水 泵 出水管 口最 高 压力 。为 留宽 裕 的调节 空 间 ，选 择 Ｐ 为０ ． ４± Ｏ ． １ Ｍ ｐ ａ 。即 Ｐ ｏ ． ＝ ０ ． ４ Ｍｐ ａ 。为 使 流速 较 大 ，选 Ｐ ｌ １ ＝０ ． ３ Ｍｐ ａ 。则 ＡＰ ＝ ０ ． ４—０ ． ３ ＝ ０ ． １ Ｍ ｐ ａ 。按 贝努 利方 程 可推得
．
ｌ ＝ ｈ ２ ： ９ ． ５ ５ １ ７。
上 升时 间 ２ ５毫秒
，
均 无超 调 、无 波动 。 足见 ｒ ＜ ＜ｒ，可令 ｒ 一０ 。子 系统
Ｑ Ｊ ２ — Ａ Ｐ ・ 为 计 及 粗 糙 率 的 流 量 系 数 ， 常 取 ０ ・ ６ ， 管 道 实 用 截 面 Ａ ＝ １ Ｔ （ １ ・ ６ 组 合 传 递 系 数１ ＋ １ ： ２ 。 ｅ － ｒ Ｓ 可 作Ｐ ｅ ｄ ｅ 展 开 ， ］ Ｔ ￣ ０ ／ ２ 型 。 ～
疆／ ／
Ｑ ． 叁
０ ０ ２ ４ ６ ８ １ ０１ ２１ ４１ ６
疆ｉ
０ ０ ２ ４ ６ ８ １ ０１ ２１ ４１ ６
ｔ （ ｓ ｅ ｃ ）
图 ４ 三 种控 制方 案的 仿真 曲线
ｔ （ ｓ ｅ ｃ ）
ａ ） 有最 优＋ 大环反馈
ｂ ） 有最优＋ 无大环反馈 ｃ ） 无最 ｆ 尤 ｌ ＋ 无大环反馈 为最优系统 ， 并具有倒 Ｌ型的过渡曲线 ， 从而便将每 台机组看成 是比例系数为 Ｉ 的 比例环节 。整个 系统 实际只需 处理输水管 的滞后 问题 。本 文用 Ｐ ｅ ｄ ｅ 展开法处
活塞杆课程设计说明书
机械制造工艺学课程设计说明书设计题目: 活塞杆机械加工工艺规程设计学院：机电工程学院班级：机械设计制造及其自动化二班学生：王开勇学号：20092428指导教师：付敏副教授目录1 零件的分析 (1)1.1零件结构工艺性分析 (1)1.2 零件的技术要求分析 (1)2 毛坯的选择 (2)2.1毛坯的选择及毛坯制造方法的选择 (2)2.2毛坯形状及尺寸的确定 (2)3 工艺路线的拟定···················································23.1 定位基准的选择 (2)3.2零件表面加工方案的选择 (3)3.3加工顺序的安排 (3)3.3.1加工阶段的划分 (4)3.3.2工序的集中与分散 (4)3.3.3机械加工顺序的安排 (4)3.3.4热处理工序的安排 (4)3.3.5辅助工序的安排 (5)4 工序设计 (6)4.1 机床和工艺装备的选择 (6)4.2工序设计 (6)结论 (11)参考文献 (12)1 .零件的分析1.1零件结构的工艺性分析（1）00.002550φ-mm ×770mm 自身圆度公差为0.005mm（2）左端3926M g ⨯-螺纹与活塞杆00.002550φ-mm 中心线的同轴度公差为φ0.05mm(3) 1:20圆锥面轴心线与活塞杆00.002550φ-mm 中心线的同轴度公差为φ0.02mm(4) 1:20圆锥面自身圆跳动公差为0.005mm(5) 1:20圆锥面涂色检查，接触面积不小于80%(6) 00.002550φ-mm ×770mm 表面渗氮，渗氮层深度0.2-0.3表面硬度62一65HRC1.2零件的技术要求分析（1）活塞杆在使用过程中，承受交变载荷作用，0.002550φ-mm ×770mm 处有密封装置往复摩擦表面，所以该处工艺要求硬度高又耐磨。
汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺课程设计.
汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺课程设计.课程设计题目：汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺一、课程设计背景：活塞销是汽车发动机中的重要组成部分，其质量和工艺直接影响发动机的性能和可靠性。
选材和热处理工艺是影响活塞销质量和性能的关键因素。
本课程设计旨在通过选材和热处理工艺设计，提高活塞销的强度、耐磨性和疲劳寿命，以满足汽车发动机对高性能和可靠性的要求。
二、课程设计内容：1. 活塞销的选材原则和要求：介绍活塞销的作用，分析活塞销在发动机工作中所承受的力和工作环境要求，提出活塞销选材的原则和要求。
2. 活塞销的材料选择：列举常用的活塞销材料，分析不同材料的性能特点、优缺点和适用范围，选择适合的材料作为研究对象。
3. 活塞销的热处理工艺：介绍热处理工艺对活塞销性能的影响，详细讲解活塞销的热处理工艺（如淬火、回火、表面处理等），分析各种工艺对活塞销的影响和优化方法。
4. 活塞销的性能测试与评价：设计活塞销的性能测试方法和指标，包括强度、硬度、耐磨性和疲劳寿命等，通过试验手段对不同选材和工艺条件下的活塞销进行测试和评价。
5. 课程设计报告撰写与展示：根据以上内容，撰写详细的课程设计报告，包括设计原理、选材过程、热处理工艺设计、试验结果和结论等。
并通过展示方式向相关专业师生进行展示和讨论。
三、课程设计要求：1. 具备材料学、热处理学和力学基础知识；2. 熟悉汽车发动机结构和工作原理；3. 熟练掌握选材和热处理工艺的相关理论和实验方法；4. 具备基本的课程设计报告撰写和展示能力；5. 积极合理利用实验室设备和资料，完成课程设计任务；6. 具备团队合作和沟通能力，能够与指导教师和同学进行有效的交流和合作。
四、课程设计成果：1. 完成一份详细的课程设计报告，包含选材和热处理工艺设计，并分析试验结果；2. 展示完成的课程设计成果，向相关专业师生进行展示，并能回答相关问题；3. 整理相关资料和实验数据，形成课程设计论文，并具备论文发表或参与相关学术会议的基础。
2Cr13锻件调质热处理工艺规程
（2Cr13锻件调质）工艺规程
公司名称：昆山东吴阀门有限公司
热处理工艺规程编号：0502-02日期：工艺评定纪录编号：0502-2002
修改号：日期：
热处理类型：调质处理
产品型号
零件图号
产品名称
零件名称
试件
材料：
毛坯种类：锻件
牌号：2Cr13标准号：GB1220-92
化学成份（%）：C0.16~0.25Si≤1.00Mn≤1.00P≤0.035S≤0.030
介质
温度
（℃）
1
退火
<500
840~860
>100Leabharlann （1.8~2.0）D840~860
2
冷却
炉冷
<350
3
淬火加热
≤600
930~970
>60
2D
930~970
4
冷却
油槽
水
室温
5
回火加热
RT
≤500
600~630
>20
15~25+1D
600~630
6
冷却
空冷
室温
7
检查硬度
热处理工艺曲线
温度（℃）温度（℃）温度（℃）
930~970
840~860油冷600~630
（1.8～2.0）D≤600 2D
≤500炉冷 ≤500（15~25）+1D空冷
>100<350>60>20
退火淬火回火时间（min）
编制/日期
审核/日期
批准/日期
Cr12.00~14.00
其它：
热处理后性能要求：
活塞杆加工工艺规程课程设计
正文 第一章
1.1 零件的功用
活塞杆是支持活塞做功用的连接部件，大部分应用在油缸，气缸等运动部件中，是一个运 动频繁，技术要求高的运动部件。
零件图可知，其材料为 （1）φ50 0 0.025 mm×770mm 自身圆度公差为 0.005mm。 （2）左端 M39×2-6g 螺纹与活塞杆φ50 0 0.025 mm 中心线的同轴度公差为φ 0.05mm。 （3）1:20 圆锥面轴心线与活塞杆φ50 0 0.025 mm 中心线的同轴度公差为φ0.02mm。 （4）1:20 圆锥面自身圆跳动公差为 0.005mm。 （5）1:20 圆锥面涂色检查，接触面积不小于 80%。 （6）φ50 0 0.025 mm×770mm 表面渗氮，渗氮层深度 0.2~0.3mm,表面硬度 62~65HRC。
课
程
设
计
课程名称 专业、班级 学生姓名 指导教师 日 期
1
前言...............................................................................................................................................................................3 正文...............................................................................................................................................................................3 第一章 零件图的分析..................
2Cr13锻件调质热处理工艺规程
其它：
热处理后性能要求：
机械性能：
σb≥635Mpaδ5≥20%σ0.2≥440Mpaψ≥50%AK≥78J/㎝2
硬度（HB）：240~280
其它：
工 艺 参 数 D：材料直径或厚度
工序号
工序内容
设备
装炉
温度
（℃）
加热
温度
（℃）
加热
时间
（min）
保温
时间
（min）
出炉
温度
（℃）
冷缺
介质
温度
（℃）
1
退火
<500
840~860
>100
（1.8~2.0）D
840~860
2
冷却
炉冷
<350
3
淬火加热
≤0
930~970
>60
2D
930~970
4
冷却
油槽
水
室温
5
回火加热
RT
≤500
600~630
>20
15~25+1D
600~630
6
冷却
空冷
室温
7
检查硬度
热处理工艺曲线
温度（℃）温度（℃）温度（℃）
昆山东吴阀门有限公司
（2Cr13锻件调质）工艺规程
公司名称：昆山东吴阀门有限公司
热处理工艺规程编号：0502-02日期：工艺评定纪录编号：0502-2002
修改号：日期：
热处理类型：调质处理
产品型号
零件图号
产品名称
零件名称
试件
材料：
毛坯种类：锻件
牌号：2Cr13标准号：GB1220-92
浅谈一种2Cr13大型环锻件的热加工工艺
浅谈一种2Cr13大型环锻件的热加工工艺2Cr13属于马氏体不锈钢，对于大型环锻件来说其特性为导热性较差、对表面裂纹敏感，在加热以及锻造时容易开裂，导致内部出现夹杂、裂纹等缺陷。
因此，制定合理的2Cr13大型环锻件锻造工艺很有必要，并结合实际生产情况，其工艺流程得到了有效的验证。
原材料特性⑴化学成分按照JB/T 6398-2006《大型不锈、耐酸、耐热钢锻件》的标准要求，具体如表1所示。
表1 化学成分的质量分数(%)⑵物理性能：2Cr13属于马氏体型不锈钢，主要用于制造承受较高应力、要求耐腐蚀和耐磨损的机械零件，也广泛用于造纸工业、食品工业、餐具以及医疗器械等。
⑶供货状态：锻后退火处理，为后续的淬回火做准备。
锻造工艺流程鉴于2Cr13马氏体型不锈钢的特点，其锻造工艺流程为：钢锭→一次加热→剁切水冒口→二次加热→镦粗平整冲孔→三次加热→辗环→退火处理→粗车→探伤→打硬度→包装。
下料⑴尺寸。
如图表2所示。
表2 各工艺尺寸⑵钢锭。
可采用电弧炉、电弧炉+电渣重熔等方法冶炼，密度为7.75g/cm3，根据锻件重量计算采用4.3t锭型的钢锭，对水冒口进行热切割。
⑶准备。
由于马氏体型不锈钢对表面裂纹敏感，因此在下料前先将钢锭表面打磨光滑后，再进行装炉加热，防止在加热时产生裂纹，如图1所示。
图1 打磨钢锭表面加热⑴装炉炉温。
冷钢锭装炉时装炉炉温不得高于400℃，若装炉炉温在300℃～400℃之间时应在对应的温度下保温23h后再开始加热，确保升温速度与保温时间。
⑵装炉位置。
装炉前及时清理炉底氧化皮或垫上耐火砖。
工件在炉内的装炉位置为中间，不准将工件放置在靠近炉门位置以及火焰喷口处。
若无法避开烧嘴，则需要在烧嘴一侧处用耐火砖砌墙，挡住热流，防止局部温升速度快。
⑶升温速度。
马氏体型不锈钢的导热性差，升温速度不宜过大，具体升温速度如图2所示。
图2 加热曲线⑷保温时间。
根据锻件截面尺寸确定保温时间。
锻造⑴技术要求。
1)锻造前需对锻造砧板及冲头进行预热，温度不低于200℃～300℃。
汽车发动机活塞销的选材与热处理工艺课程设计
1 汽车发动机活塞销的零件图如下图1 汽车发动机活塞销零件尺寸图2 服役条件与性能分析活塞销（英文名称：Piston Pin），是装在活塞裙部的圆柱形销子，它的中部穿过连杆小头孔，用来连接活塞和连杆，把活塞承受的气体作用力传给连杆。
为了减轻重量，活塞销一般用优质合金钢制造，并作成空心。
塞销的结构形状很简单，基本上是一个厚壁空心圆柱。
其内孔形状有圆柱形、两段截锥形和组合形。
圆柱形孔加工容易，但活塞销的质量较大；两段截锥形孔的活塞销质量较小，且因为活塞销所受的弯矩在其中部最大，所以接近于等强度梁，但锥孔加工较难。
本次设计选用内孔为原形的活塞销。
服役条件：(1)高温条件下承受周期性强烈冲击和弯曲、剪切作用(2)销表面承受较大的摩擦磨损。
失效形式：由于承受周期性的应力，使其发生疲劳断裂和表面严重磨损。
性能要求：（1）活塞销在高温条件下承受很大的周期性冲击负荷，且由于活塞销在销孔内摆动角度不大，难以形成润滑油膜，因此润滑条件较差。
为此活塞销必须有足够的刚度、强度和耐磨性，质量尽可能小，销与销孔应该有适当的配合间隙和良好的表面质量。
在一般情况下，活塞销的刚度尤为重要，如果活塞销发生弯曲变形，可能使活塞销座损坏；（2）具有足够的冲击韧性；（3）具有较高的疲劳强度。
3 技术要求活塞销技术要求:①活塞销全部表面渗碳，渗碳层深度为～1．2mm，渗碳层至心部组织应均匀过渡，不得有骤然转变。
②表面硬度58 ～64 HRC，同一个活塞销上的硬度差应≤3 HRC。
③活塞销心部硬度为24 ～40 HRC。
④活塞销渗碳层的显微组织应为细针马氏体，允许有少量均匀分布的细小粒状碳化物，不得有针状和连续网状分布的游离碳化物存在。
心部的针状应是低碳马氏体及铁素体。
4 选材活塞销的材料一般为低碳钢或低碳合金钢，如20、15Cr、20Cr或2OCrMnTi等。
外表面渗碳淬硬，再经精磨和抛光等精加工。
这样既提高了表面硬度和耐磨性，又保证有较高的强度和冲击韧性。
2Cr13钢转动座热处理工艺优化试验研究
2Cr13钢转动座热处理工艺优化试验研究摘要：2Cr13钢转动座耐腐蚀性能受其热处理工艺影响较大,分析尾轴密封装置转动座腐蚀失效的原因,优化2Cr13钢转动座热处理工艺,成为一项迫切的任务。
通过反复试验,全面测试了2Cr13钢转动座物理机械性能和耐蚀性能与热处理的关系,分析了2Cr13钢在不同回火温度中随析出相不同,其物理机械性能和抗腐蚀能力的变化规律。
研究结果表明, 2Cr13钢在低温回火时,材料的综合性能强,可同时保证硬度、强度、耐磨性及耐腐蚀性能的要求。
0 引言尾轴密封装置是潜艇舷外密封尺寸最大、工作环境最为恶劣的动密封设备,端面密封是尾轴密封装置的常用密封,而由转动座和碳精环构成的摩擦副是端面密封的关键设备,它基本决定了整个装置的性能。
2Cr13不锈钢的强度、塑性及韧性综合性能较好,具有一定耐蚀性能特别是线胀系数小、导热能力强、减振性能较好,具有一定硬度,与碳精环匹配性能良好,基本满足潜艇尾轴密封装置摩擦副动环的要求。
苏联和我国早期设计的潜艇尾轴密封装置的转动座均采用该材料。
但2Cr13材料作为转动座使用时,其性能受材料的化学成分、冶炼工艺、热处理工艺等因素影响较大,生产过程中某一个环节出现偏差,均有可能导致材料失效,具体表现在材质的耐蚀性能大幅度下降,严重影响潜艇的安全性。
分析认为,影响尾轴密封装置转动座腐蚀失效和机械性能的主要原因是热处理工艺。
因此,进行热处理工艺优化试验,探索解决该问题的途径和办法,成为一项迫切的任务。
1 2Cr13钢转动座热处理工艺分析由于锻造后锻件容易产生裂纹, 2Cr13钢锻造后应缓慢冷却并及时进行退火处理,退火状态下该钢的组织为富铬的铁素体和碳化物(M23 C6 ) ,基体中含铬量较少,因此耐腐蚀性能降低;同时,由于退火组织中存在大量的碳化铬,碳化铬附近的基体处于贫铬状态,在腐蚀介质中碳化物与周围基体的电极电位不同,容易产生电化学腐蚀,会加速钢的腐蚀。
在兼顾机械性能和耐蚀性能的情况下, 2Cr13不锈钢只有经过淬火和回火处理才能使用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
辽宁工业大学工艺课程设计（）题目：2Cr13活塞杆的热处理工艺设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：课程设计（）任务及评语目录1 活塞杆热处理概述活塞杆是压缩机的重要零件之一,它在高温、高速、干摩擦和易被腐蚀的环境下工作。
活塞杆是支持活塞杆做功的连接部件，是一个运动频繁、技术要求高的运动部件，对同轴度、耐磨性要求严格。
因此，活塞杆必须具有足够的强度和表面硬度及抗腐蚀、抗摩擦、抗疲劳、抗咬合的能力。
其质量好坏直接影响气缸的精度和使用寿命。
为了满足这些性能的要求，选用2Crl3经锻压成型、退火、调质、稳定化、中频或高频淬火及低温回火的热处理工艺。
2Cr13钢机械加工性能好，经热处理后具有优良的耐腐蚀性能，较好的强韧性，适宜制造承受高负荷并在腐蚀介质作用下的模具。
它的含碳质量分数比较低，一次预备热处理是退火，主要目的是降低硬度，以利于切削加工。
提高塑性韧性，以利于冷变形加工，改善钢的性能或为以后热处理做好组织准备。
消除2Cr13钢中的残余内应力，防止变形和开裂。
高频淬火的目的是在工件表面一定深度范围内获得马氏体组织，而其心部仍保持着表面淬火前的组织状态（调质或正火状态），以获得表面层硬而耐磨，心部又有足够塑性、韧性的工件。
通过对经典2Cr13钢热处理工艺的分析，更加明确在执行热处理工艺过程中所需要注意的问题。
能够正确确定加热温度、时间，保温时间，冷却方式，其目的就是通过正确的热处理工艺，使金属材料的潜在能力得到充分的发挥。
根据活塞杆的工作条件，失效形式及性能要求，本设计选择的活塞杆材料为2Cr13不锈钢；在设计退火-调质-高频淬火加低温回火热处理工艺中，本设计借鉴了《热处理工程师手册》，《钢的热处理》等。
根据工艺设计的理论基础设定了完整的热处理工艺流程，使热处理的2Cr13活塞杆表面除具有高硬度，高耐磨性外，高的耐点蚀性能，高的疲劳强度，还具有高的的强度和韧性，从而满足活塞杆的质量要求。
2 2Cr13活塞杆热处理工艺设计2.1 活塞杆的服役条件、失效形式及性能要求2.1.1 服役条件、失效形式活塞杆在工作过程中活塞杆裸露在外直接和环境相接触，虽然在导向套上装有防尘圈及密封件等，但也难免将尘埃、污物带入液压系统，加速密封件和活塞杆等的划伤和磨损，从而引起泄漏。
颗粒污染为活塞杆损坏最快的因素之一。
活塞杆在上述不同条件作用下导致不同的失效形式，主要有活塞杆或密封导向套的损坏，液压油的污染，压力过高或过低，化学物质的侵蚀等。
2.1.2 性能要求1.具有高的接触疲劳极限；2.具有高的抗弯强度；3.具有高的耐磨性；4.具有足够的冲击韧性；5.具有高的传递精度和最小的工作响音。
2.2 活塞杆材料的选择活塞杆常用材料为35、45、40Cr等钢材，粗加工后要调质处理，硬度可达230~285HBS,但耐磨性差，需进行高频淬火，必要时还需表面镀鉻，并对镀鉻层进行抛光，存在裂纹多、硬化硬度低、冲击韧性差等问题。
经处理后的2Cr13材料，能够达到：1、提高表面硬度和耐磨性，降低产生淬火裂纹的品质。
表面硬度值达到HRC50以上，表面层深达1.5毫米以上。
传统高频淬火表面硬度值仅在HRC45左右，表面形成的是淬火马氏体组织，经过低温回火使用;若采用空冷淬火，硬化层金相组织存在15%左右的铁素体，所以硬度低;若加热到1000℃一1020℃采用喷液冷却，加热温度高存在隐形淬火裂纹危险或是直接产生裂纹;而压缩空气进行表面淬火，可以避免隐形淬火裂纹或是直接裂纹的产生，并且可以把硬度提高到HRC50以上;由于提高了表面的硬化层硬度，因此也提高了耐磨性15%以上。
2、采用580℃一590℃保温3一5小时空冷或炉冷的稳定化工艺，2Cr13钢并没有明显的韧性下降趋势,稳定化工艺采用空冷或炉冷，一个重要的原因在于调质序时，本次采用960℃一980℃保温2~5小时淬火工艺，这一温度在2Cr13钢的亚温淬火区内,亚温淬火的一个明显特点即是提高各种钢的低温冲击韧性。
亚温淬火后得到了少量游离铁素体+马氏体+弥散分布的极细小的残余奥氏体组织,P、Sn、Sb、As等有害杂质集中在铁素体晶内，而不能在原奥氏体晶界上析出，极细小的奥氏体使裂纹扩展变得困难，从而使2Cr13钢的冲击韧性没有明显降低,采用580℃一590℃保温3一5小时空冷或炉冷的稳定化工艺，充分消除了加工应力等各种应力，因此在高频或中频淬火时能保证工件的畸变量。
3、对2Cr13活塞杆采用亚温热处理技术后，工件韧性指标冲击功提高10%以上;由于采用了亚温淬火，产生了少量细小针状铁素体，分布于残余奥氏体晶粒内，这样，P、Sn、Sb、As等有害杂质集中在铁素体晶内，在奥氏体晶粒内部的细小针状铁素体和针状奥氏体相间分布形成“晶粒边界效应”，减弱了有害的促进脆性的杂质元素在原奥氏体晶界的分布，从而减低了脆性倾向,亚温淬火的温度较常规淬火温度低很多，这样就抑制了晶粒的长大，淬火后不能形成粗大的残余奥氏体晶粒，增加了晶界的表面积，界面能也就有了很大的提高，并且单位面积内的杂质含量也就自然降低;在脆断时，就需要很高的能量，脆性表现也就不明显。
2.3 2Cr13钢的C曲线图1. 2Cr13钢C曲线通过查找《热处理手册》获得2Cr13钢的C曲线如上图1所示，成分如表1。
表1 2Cr13钢的成分一览表材料化学成分(质量分数）%Ac1 Ac3 Ar12Cr13C:0.16~0.24Si:≦0.60Mn:≦0.80P:≦0.35S: ≦0.30Cr: ≦0.40820℃950℃780℃2.4 2Cr13活塞杆的热处理工艺设计2.4.1 2Cr13的工艺流程1.加工路线锻压退火→粗加工→调质→半精加工→消应力→粗磨→高频淬火→回火→精加工2.锻造工艺设计锻造活塞杆的毛坯经过锻造后获得基本的形状。
锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，已获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。
该工艺采用自由锻和型锻联合成型来加工活塞杆，不仅成型出了活塞杆的头部形状，且实现了活塞杆的头杆为一整体，同时这种工艺实现1套模具生产几个不同规模的产品。
查阅《热处理工艺规范数据手册》可以找出2Cr13钢的锻造工艺的加热温度、始锻温度冷却方式，本设计具体的锻造工艺参数如表2所示。
表2 2Cr13钢的热加锻造工艺规范项目Ac1（Ar1）Ac3（Ar3）加热温度始锻温度终锻温度钢坯715℃（625℃）830℃（755℃）1200～1240℃1160～1200℃＞800℃经锻造将获得最大外径是120mm，高35mm的零件。
图3是2Cr13活塞杆零件图：图3 2Cr13活塞杆零件图2.4.2 2Cr13的热处理工艺设计1．预备热处理工序退火: 是降低硬度，以利于切削加工。
提高塑性韧性，以利于冷变形加工，改善钢的性能或为以后热处理做好组织准备，消除2Cr13钢中的残余内应力，防止变形和开裂。
温度T／℃950℃～1000℃560℃～590℃时间时间时间t／分图4 2Cr13钢热处理工艺曲线2．调质处理淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。
为了获得较高的韧性和足够的强度及优良的力学性能，一般对2Cr13进行调质处理。
3．消应力处理去除应力，退火铸、锻、焊件在冷却时由于各部位冷却速度不同而产生内应力，金属及合金在冷变形加工中以及工件在切削加工过程中也产生内应力。
若内应力较大而未及时予以去除，常导致工件变形甚至形成裂纹。
半精加工后进行580℃一590℃保温3一5小时的去应力处理，炉冷或空冷至室温，粗磨留量0.60一0.90毫米。
4．最终热处理工序—高频淬火、低温回火零件经最终热处理后硬度较高，除磨削外不宜再进行其他切削加工，因此工序位置一般安排在半精加工后，磨削加工前。
经淬火后表面获得高硬度、高的耐磨性，而心部仍维持良好的综合力学性能。
为降低表面淬火的淬火应力，保持高硬度、耐磨性，淬火后应低温回火。
粗磨加工后进行中频或高频淬火处理，感应加热到1000℃-1020℃，采用0.05一0.6MPa压缩空气喷射进行冷却，淬硬层深1.5~2.5毫米，淬火后进行校直处理;然后，在200℃~220℃回火，保温时间1~2小时，出炉空冷至室温，硬度HRC5O以上。
所述压缩空气为空气经压缩机压缩后的高压气体，也可采用高压氮气喷射冷却;压缩空气的压力为0.05~0.6MPa。
2.5 2Cr13活塞杆的热处理工艺理论基础、原则2.5.1 2Cr13的退火工艺理论基础、原则1．退火加热温度通常将钢件正常化处理加热至A3点或Acm点以上40~60℃保持一段时间，使钢材组织变成均匀的A结构后，在静止的空气中冷却至室温的热处理程序。
由铁碳合金相图如图7可知2cr13的退火加热温度范围为893～943℃（常用930～950℃）。
对亚共析钢而言，可获得晶粒细化的目的而有好的强度与韧性；对过共析钢而言，则可防止雪明碳铁在沃斯田铁晶粒边界上形成网状析出，以降低材料的韧性。
完全退火处理主要目的是要软化钢材、改善钢材之切削性，其热处理程序為加热至A3点以上20~30℃（亚共析钢）或A1点以上30~50℃持温一段时间，使形成完全A田体组织后，随炉冷却。
另外应力消除退火则是在变态点以下450~650℃加热一段时间后徐徐冷却至室温，可消除钢材内部在切削、冲压、铸造。
本设计将2cr13活塞杆置于电阻炉内加热到860℃±10℃保温2一4小时，炉冷至350℃出炉或炉冷至750℃±10℃，出炉空冷至室温。
图7 Fe-C合金相图2．退火加热保温时间保温时间：是指从炉子仪表到达规定退火加热温度开始计算至工件在炉内停止加热开始降温时的全部时间。
工件堆装时，主要根据装炉情况估定，一般取2~3h。
本设计取2~4 h 左右。
3．退火的目的消除锻件及焊接结构的应力，消除冷加工后的加工应力，避免零件在加热和使用过程中产生变形及开裂，消除铸件和锻件的不均匀组织和粗大晶粒，消除合金钢硬而脆的特性，改善其切削加工的性能。
2.5.2 2Cr13高频淬火工艺原理将工件放在用空心铜管绕成的感应器内，通入高频交流电后，在工件表面形成同频率的的感应电流，将零件表面迅速加热（几秒钟内即可升温800～1000度，心部仍接近室温）后立即喷水冷却（或浸油淬火)，使工件表面层淬硬。
高频淬火主要方法有感应加热表面淬火（高频、中频、工频）,火焰加热表面淬火，电接触加热表面淬火，电解液加热表面淬火，激光加热表面淬火，电子束加热表面淬火。
由于高频感应淬火具有加热速度快，淬火后工件不易脱碳、淬硬层深，易于控制操作以及易于实现机械化及自动化等特点。
因此本工艺将采用高频感应加热表面淬火法。
1．高频淬火的目的在工件表面一定深度范围内获得马氏体组织，而其心部仍保持着表面淬火前的组织状态（调质或正火状态），以获得表面层硬而耐磨，心部又有足够塑形、韧性的工件。