典型零件材料选择.docx

典型零件材料选择、成形工艺、热处理及组织性能摘要材料是人类生产和社会发展的重要物质基础,也是我们日常生活基本资源中不可分割的一个组成部分。材料的应用和发展与社会文明进步有着十分密切的关系。材料选用与材料成形技术是机械制造生产过程中的重要组成部分。材料的选用与成形工艺是机械零件获得性能的重要保证。关键词热处理组织结构成形工艺热处理及组织性能金属材料的热处理是金属材料在固态下,通过适当的方式进行加热、保温和冷却,改变材料内部组织结构,从而改善材料性能的一种工艺方法。退火1定义:将金属加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却的工艺。2目的:(1)降低硬度,改善切削加工性。(2)消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;(3)细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。(4)均匀材料组织和成分,改善材料性能或为以后热处理做组织准备。在生产中,退火工艺应用很广泛。根据工件要求退火的目的不同,退火的工艺规范有多种,常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。分类①完全退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30~50℃,保温一段时间,然后随炉缓慢冷却,在冷却过程中奥氏体再次发生转变,即可使钢的组织变细。②球化退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20~40℃,保温后缓慢冷却,在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状,从而降低了硬度。③扩散退火。用以使合金铸件化学成分均匀化,提高其使用性能。方法是在不发生熔化的前提下,将铸件加热到尽可能高的温度,并长时间保温,待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。④去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100~200℃,保温后在空气中冷却,即可消除内应力。正火就是将钢加热到Ac3以上30~50℃,保温适当时间后在静止空气中冷却的热处理工艺。正火的主要应用范围有:①用于低碳钢,正火后硬度略高于退火,韧性也较好,可作为切削加工的预处理。②用于中碳钢,可代替调质处理(淬火+高温回火)作为最后热处理,也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等,可以消降或抑制网状碳化物的形成,从而得到球化退火所需的良好组织。④过共析钢球化退火前进行一次正火,可消除网状二次渗碳体,以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。正火后的组织:亚共析钢为F+S,共析钢为S,过共析钢为S+二次渗碳体,且为不连续。目的(1)去除材料的内应力(2)降低材料的硬度,提高塑性回火回火是工件淬硬后加热到AC1(加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度)以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。回火一般紧接着淬火进行,其目的是:(a)消除工件淬火时产生的残留应力,防止变形和开裂;(b)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性,达到使用性能要求;(c)稳定组织与尺寸,保证精度;(d)改善和提高加工性能。因此,回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。通过淬火和回火的相配合,才可以获得所需的力学性能。按回火温度范围,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。低温回火工件在150~250℃进行的回火。目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火残留应力和脆性回火后得到回火马氏体,