典型零件热处理工艺要点及实例.pdf

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书籍描述

内容简介
《典型零件热处理工艺要点及实例》介绍了包括钢的加热工艺、常规热处理、弹簧钢及其热处理、模具钢及其热处理以及典型零件的热处理实例,着重通过介绍有关的应用实例向读者详细阐述各种典型热处理的有关工艺流程、操作方法、注意事项及安全技术规程等。
本书可供广大热处理工业生产一线的科技工作者、技术工人和管理人员阅读,同时,也可供机械、汽车、材料类相关专业的师生参考。

编辑推荐
这本《典型零件热处理工艺要点及实例》由许天已主编,本书编写注重突出钢的加热工艺、常规热处理、弹簧的热处理、模具钢的热处理等基础知识,同时,注重实践,精选了52个常用的零件热处理的实例,为您呈现热处理工艺的全部概貌,使热处理相关的技术人员和机械、汽车、材料等专业的学生能够快速掌握热处理工艺应该注意的要点。

作者简介
许天已,沈阳铁路局,高工,作者长期从事热处理实际工作,有五十多年的工作经验,善于总结,曾经在本社编写过《热处理实用技术问答》,销量较好。

目录
第一章 钢的加热工艺 1

第一节概述 1

一、热处理的概念1

二、热处理的目的1

三、钢的热处理原理2

四、钢在加热时的组织转变2

第二节钢的加热工艺相关内容3

一、钢加热过程中不同的加热方式3

二、加热温度的选择原则及其对热处理质量影响4

三、加热方式的选用4

四、钢件加热火色与温度的关系4

五、肉眼目测炉温5

第三节热处理工件加热时间的计算6

第二章 常规热处理9

第一节钢的热处理工艺9

第二节钢的退火与正火10

一、退火与正火的作用10

二、退火10

三、正火24

四、退火与正火选用依据25

第三节钢的淬火26

一、钢的淬火26

二、淬火的目的26

三、淬火加热温度的选择与确定27

四、淬火加热时间的计算29

五、淬火保温时间的确定30

六、淬火的加热方法32

七、淬火加热方法的选择原则33

八、一般常用的淬火冷却介质34

九、淬火方法39

第四节钢的回火46

一、回火的目的47

二、钢回火组织和性能的变化47

第三章 弹簧钢及其热处理 50

第一节弹簧钢50

一、弹簧钢的概念50

二、弹簧钢的分类51

三、弹簧多种多样的工作条件对弹簧钢的基本要求51

第二节常用弹簧钢52

一、常用弹簧钢的种类52

二、常用弹簧钢的化学成分52

三、常用弹簧钢的用途54

第三节弹簧的生产方式54

一、弹簧钢的热处理工艺55

二、 弹簧钢的预备热处理55

三、 常见弹簧的成型方式56

四、板弹簧的热处理59

五、 常用弹簧钢淬火和回火工艺规范及应用范围60

六、 弹簧的回火处理61

七、 弹簧适用材料的种类及各种热处理方法63

八、 冷拔弹簧钢丝的热处理64

第四节提高弹簧质量的措施64

一、喷丸处理64

二、松弛处理65

第五节弹簧件热处理缺陷及对策66

第四章 模具钢及其热处理 67

第一节冷作模具钢67

一、对冷作模的基本要求67

二、冷作模具钢的材料67

三、冷作模具常用钢的化学成分68

四、冷作模具常用钢的临界点69

五、临界点说明69

六、冷作(冷变形)模具钢的热处理69

七、冷作模具热处理相关资料71

八、 冷作模具钢热处理工艺规范74

九、 低合金工具钢热处理相关资料80

十、 高、中铬冷作模具钢热处理82

十一、高精度冷变形模具84

第二节热变形模具用钢及其热处理86

一、 热变形模具及其性能86

二、热变形模具分类86

三、 热变形模具用钢86

四、 锤锻模用钢88

五、 锤锻模钢热处理的注意事项90

六、 压铸模用钢及其热处理91

七、淬火工艺规范的几点说明93

第五章 典型零件的热处理实例 95

实例一铁路机车钢板弹簧95

一、新产品制造95

二、弹簧钢板的加热96

三、使用煤气炉技术安全注意事项97

实例二汽车钢板弹簧98

一、工作条件及特点98

二、结构和选用的材料98

三、板材加工工艺流程99

四、有关热处理工艺99

五、失效分析100

实例三铁路机车、车辆螺旋弹簧100

一、技术要求101

二、热成型及热处理101

三、加工工艺102

四、技术安全操作规程103

五、制造与热处理工艺103

实例四单根细而长大直径弹簧本身直接电阻加热进行热处理106

一、技术要求(外圆及平面尺寸限度严格)106

二、电阻加热107

三、采用的设备107

四、弹簧淬火及回火操作109

五、弹簧变形问题的解决措施110

六、有关技术问题的探讨111

实例五捣固机上采用极薄弹簧片组装在一起的成组弹簧片热处理112

一、技术要求112

二、热处理工艺113

实例六内燃机车牵引电机弹性垫片的制造与热处理工艺115

一、原料退火115

二、下料与成型116

三、冷压成型后淬火117

四、回火处理118

五、组装119

六、防锈处理119

实例七弹条制造与热处理120

一、概述120

二、技术要求121

三、原材料选用122

四、下料122

五、热成型及淬火122

六、淬火冷却后煮洗除油125

七、回火处理126

八、防锈处理126

实例八钢琴弹簧热处理127

一、技术要求127

二、制造工艺128

三、定型处理128

四、使用硝盐浴炉技术安全注意事项130

实例九汽车发动机气阀弹簧的制造与热处理130

一、工作条件及特点130

二、选材130

三、制造工艺流程131

四、热处理工艺131

五、喷丸(抛丸)处理132

六、氧化处理133

实例十机车速率传感器轴钢丝弹簧和万向轴卡簧的热处理133

一、解决方案133

二、材料133

三、加工成型134

四、定型处理134

实例十一紧固件中弹簧垫圈的热处理135

一、工作条件135

二、选用材料136

三、质量要求136

四、热处理工艺136

实例十二蝶形刀热处理137

一、技术要求138

二、概况138

三、热处理操作138

实例十三钢爪型接地弹簧垫圈的热处理140

一、概况140

二、技术要求140

三、材料选择141

四、工艺141

实例十四内燃机车电机电瓶箱箱盖卡勾弹簧的制造与热处理工艺143

一、概况143

二、技术要求143

三、材料144

四、工艺144

实例十五各类零部件的氧化处理146

一、简介146

二、氧化处理的应用147

三、氧化处理的目的147

四、氧化处理的实际操作147

五、酸洗150

六、氧化处理151

七、氧化处理是氧化膜形成的原理153

八、氧化处理溶液中介质的作用153

九、氧化处理操作要点156

十、氧化处理后的质量检查157

十一、氧化工件缺陷产生的原因及解决办法157

十二、氧化处理设备及使用要求158

十三、氧化槽液、酸洗槽液的配制方法及注意事项159

十四、氧化处理时的注意事项159

十五、氧化处理安全技术161

实例十六东风型内燃机车使用的“钢背铝瓦”冷压成型为大型模具的制造与热处理161

一、工件概况161

二、技术要求162

三、材质选择162

四、热处理工艺163

实例十七锤锻模166

一、退火166

二、淬火167

三、锤锻模的回火168

四、另一种热处理方法170

实例十八直径为Φ200~400mm的较大齿轮采用火焰加热表面淬火171

一、设备及方法171

二、火焰加热表面淬火应做好的工作173

三、火焰表面淬火时的操作及注意事项174

四、火焰加热表面淬火安全操作技术及注意事项175

五、火焰表面淬火常用的材料176

六、火焰加热表面淬火常见缺陷及解决办法177

实例十九对“油淬不硬,水淬开裂”模具淬火时采用硝酸盐水溶液冷却介质177

一、概述177

二、配方178

三、冷却能力控制178

四、安全技术注意事项179

五、硝酸盐浴炉179

实例二十东方红型内燃机车拉臂销制造工艺及调质处理180

实例二十一机油泵、齿轮采用分级淬火法181

一、设备182

二、分级淬火的冷却介质182

三、冷却能力的控制182

四、分级淬火183

五、使用硝酸盐水溶液注意事项183

实例二十二钢锹制造采用等温淬火184

实例二十三链条的等温淬火186

实例二十四丝锥的等温淬火187

一、材料187

二、高速钢中各元素的作用187

三、调质处理188

四、等温淬火188

实例二十五刨刃制造与热处理189

一、铺钢189

二、刨刀淬火加热及保温192

三、工件回火处理194

四、机械加工195

五、新制造刨刃采用表面化学热处理方法195

实例二十六自制内热半埋入式电极盐浴炉的改造198

一、内热半埋入式电极盐浴炉198

二、技术规格199

三、工作原理199

四、内热半埋入式电极盐浴炉特点200

五、内热埋入式电极盐浴炉与插入式电极盐浴炉相比主要的优缺点200

六、内热半埋入式电极盐浴炉启动方法201

七、内热式电极盐浴炉在特殊情况下的启动201

八、安放启动电阻的主要原则202

九、采用盐浴成分202

实例二十七木工工具——圆锯片热处理202

一、技术要求202

二、材料203

三、圆锯片热处理正火与淬火加热设备203

四、圆锯片正火205

五、圆锯片淬火205

六、磨光207

实例二十八活塞环热处理208

一、铸铁分类208

二、铸铁热处理的基础210

三、灰口铸铁热处理212

四、活塞环热处理实例214

实例二十九曲轴热处理216

一、工作条件216

二、曲轴的技术要求216

三、材料的选择217

四、工艺路线217

五、热处理217

实例三十汽车后桥半轴热处理218

一、工作条件219

二、技术要求219

三、材料219

四、汽车后桥半轴的加工工艺线路219

实例三十一凸轮轴热处理221

一、材料选用221

二、技术要求221

三、加工工艺线路222

四、热处理工艺参数222

五、几点说明223

实例三十二柴油机摆臂轴热处理223

一、技术要求223

二、材料224

三、去应力退火 224

四、淬火224

五、回火225

实例三十三硅钢片冷冲压模的热处理225

一、工作条件和要求225

二、材料的选用225

三、机械加工工艺流程225

四、热处理工艺226

五、失效形式228

实例三十四3Cr2W8V钢热挤压凸模的热处理228

一、工作条件228

二、材料的选用229

三、锻造229

四、化学成分及临界点229

五、退火229

六、热处理工艺及要求230

七、使用过程中的中间回火 230

实例三十五汽车连杆锻模热处理230

一、工作条件230

二、材料的选择231

三、加工工艺路线231

四、5CrNiMo钢化学成分及临界点231

五、锻造231

六、退火232

七、热处理工艺232

八、几点说明232

实例三十六气门热锻模的热处理233

一、工作特点233

二、材料的选择234

三、加工工艺线路234

四、锻造234

五、退火235

六、热锻模热处理工艺235

七、工艺分析和操作要点235

八、气门热锻模失效形式236

实例三十七挤压挺杆用凹模的热处理236

一、工作特点 236

二、材料236

三、机械加工工艺流程237

四、热处理工艺237

实例三十八普通铝合金压铸模的热处理238

一、工作特点 238

二、模具材料的选用238

三、机械加工工艺流程239

四、铝合金压铸模的热处理239

五、失效形式241

实例三十九黄铜接线板落料模的热处理241

一、工作条件241

二、材料的选择241

三、机工加工工艺路线242

四、热处理工艺规范242

实例四十9CrSi钢制落料模的热处理243

一、工作条件243

二、材料的选择243

三、机械加工路线244

四、热处理工艺244

实例四十一摩擦片的热处理245

一、工作条件245

二、材料的选择245

三、机械加工路线246

四、热处理工艺规程246

实例四十二热加工鱼尾螺栓模具的热处理247

一、工作条件247

二、热变形模具用钢的性能247

三、热变形模具的分类248

四、热变形模具用钢248

五、热变形模具5CrNiMo钢的热处理249

实例四十三冲压平垫圈模具的热处理252

一、工作条件252

二、材料的选择255

三、CrWMn钢毛坯球化退火255

四、CrWMn钢模具淬火257

五、CrWMn钢模具回火259

实例四十四样板刀具的热处理260

一、工作条件260

二、材料的选用260

三、高速钢的性能特点261

四、高速钢预热262

五、高速钢的锻造262

六、刀具锻件在电炉中的退火工艺264

七、高速钢刀具的淬火加热265

八、高速钢刀具回火269

实例四十五锯条的制造与热处理270

一、材质270

二、按规格尺寸进行机械加工271

三、锯条渗碳、淬火、回火、正火处理271

四、锯条检验273

五、锯条表面涂油防止生锈273

实例四十六滚丝轮的热处理273

一、滚丝轮的应用及特点273

二、滚丝轮的主要技术要求274

三、影响滚丝轮加工的重点工序及要求275

四、滚丝轮热处理工艺276

五、Cr12MoV钢滚丝轮等温淬火新工艺277

实例四十七齿轮滚刀的热处理278

一、工作特点278

二、材料的选用278

三、机械加工工艺流程278

四、齿轮滚刀的热处理工艺280

五、齿轮滚刀失效分析281

实例四十八拉刀的热处理282

一、工作条件282

二、材料的选用282

三、拉刀的机械加工流程282

四、热处理工艺283

实例四十九对尖铲、扁铲工具和刨床、车床刀具等采用局部加热淬火法285

实例五十135柴油机的连杆螺钉热处理287

一、技术要求288

二、材料288

三、工艺288

实例五十一搓丝板的热处理289

一、工作特点289

二、材料290

三、机械加工工艺流程290

四、搓丝板的热处理291

实例五十二弹簧夹头的热处理292

一、工作条件和要求292

二、选用的材料292

三、机械加工工艺流程293

四、弹簧卡头的热处理工艺介绍改进的热处理工艺293

附录 294

附录一热处理工艺代号、技术要求表示方法294

附录二热处理火色与温度之间的关系294

附录三常用钢锻件热处理规范295

附录四钢件回火色与温度的关系296

附录五回火温度与氧化色的关系297

附录六肉眼目测观察炉温的实际经验297

参考文献 300

序言
当前,我国正处于快速发展阶段,新理论、新技术、新工艺、新材料、新设备及其开发应用层出不穷。就材料应用领域而言,金属材料仍然是当今工业中应用最为广泛的。金属热处理是发挥材料潜力、改善材料性能、降低能耗和物耗、提高机械产品使用寿命的重要手段。这就迫切要求热处理技术工作人员较好地掌握材料热处理方面的基础知识,确保优质、高效的热处理生产。热处理技术在工业领域将越来越受到重视。钢铁热处理技术的应用对金属材料物理性能、化学性能、力学性能、工艺性能起着重要作用。
热处理质量好与坏,直接影响各种机械、运输、工具等产品的性能、使用寿命和使用安全等,提高热处理质量是热处理技术人员的重要使命。在市场经济条件下,企业之间的竞争,归根结底是人才的竞争,优秀的技术工人是企业各类人才中最重要的组成部分。企业必须有一支高素质的技术工人队伍,才能保证产品的质量。“技术人才是财富,技能更是财富,技能永远是财富”。
为了满足广大热处理技术工人上岗培训的需要,传播钢铁热处理技能、技术知识,增强热处理技术人员在科学技术迅速发展形势下的技术素质,提高他们的专业技术水平,推动钢铁热处理技术和生产的发展,促进产品质量的提高,作者结合本人几十年实际生产工作的经验,编写了这本书,这是笔者从学徒到技师的一线生产实践中积累的丰富、成熟经验的总结,也是理论与实际相结合的图书,实用性强、覆盖面广,突出了理论和实践的结合。
书中列举了生产中的典型实例,在热处理生产中有很好的借鉴、参考、推广价值。本书囊括了热处理原理、钢铁热处理的各种工艺、注意事项、安全技术规程、热处理高新技术、实际操作方法等内容。附录中增加了在热处理工作中经常用到的资料数据,以方便读者查阅。
本书可供职业技术学校学员学习之用,可供工厂技术人员和操作工人培训学习,可指导实际生产操作等。
由于编者水平有限,书中难免存在不足和不妥之处,敬请读者批评指正。

编著者

文摘
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