钢的热处理工艺设计说明
书
学生姓名 设计题目 活塞杆Ⅱ 指导教师 系 主 任
完成日期 年 月 日
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目录
一 目的 ————————————————————3 二 设计任务—————————————————— 3 三 设计内容和步骤——————————————— 3 （1）零部件简图，钢种和技术要求——————— 3 （2）工作条件，破坏方式，性能要求—————— 4 （3）零部件用钢的分析—————————————4 四 热处理工艺及参数的论述———————————9 五 选择加热设备————————————————18 六 工装图——————————————————— 19 七 工序质量检验项目、标准方法———————— 20 八 缺陷及其分析————————————————20 九 参考文献 ————————————————— 22
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一、目的
1. 深入了解热处理课程的基本理论 2. 初步学会制定零部件的热处理工艺 3. 了解与本设计有关的新技术,新工艺
4. 设计尽量采用最新技术成就,并注意和具体实践相结合,是设计具有一定的先进性和实践性.
二、设计任务
1. 编写设计说明书 2. 编制工序施工卡片 3. 绘制必要的工装图
三、设计内容和步骤
3.1零部件简图、钢种和技术要求 1.简图
2.钢种: 35CrMo 3.技术要求：
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（1）调质处理HB217~269； （2）直径80外表面镀铬；
（3）直径42表面高频处理，硬度HRC55~57； 3.2零部件的工作条件、破坏方式和性能要求的分析
（1）零部件的工作条件
活塞杆是支持活塞做功的连接部件，大部分应用在油缸、气缸运动执行部件中，是一个运动频繁、技术要求高的运动部件。
（2）零部件的主要破坏方式
1）断裂 活塞杆断裂部位在活塞杆与十字头锁紧螺母旋合处的最末2~ 3 道螺纹
的根部。该处螺纹系锻造成形后采用滚压加工, 螺纹直径为M95。活塞杆运行时间为2. 5 年。活塞杆在工作过程中主要承受交变的拉压载荷作用。
2）磨损 颗粒污染为活塞杆损坏最快的因素之一，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，引发活塞杆的磨损。 3）腐蚀 活塞杆在工作过程中活塞杆裸露在外直接和环境相接触，很易引发氧化，从而降低其使用寿命。
( 3 )零部件性能要求
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.
3.3零部件用钢的分析 1.相关钢种化学成分的作用
（1）35CrMo
表1. 35CrMo的化学成分 C 0.32～
Si 0.17～Mn 0.40～Cr 0.80～Mo 0.15～4
P,S Ni Cu ≤0.035 ≤0.30 ≤0.30 0.40 0.37 0.70 1.10 0.25 化学成分作用： A. 碳（C）的影响
从铁碳平衡图中，我们能清楚的看到，钢随着含碳量的增加，钢的基本组织不同，而且在加热与冷却时，组织转变的温度也不相同。纯铁在加热与冷却过程中，仅发生晶格的变化（同素异形转变）。所以热处理时其机械性能几乎不发生影响。但是随着含碳量的增加，热处理将发生显著地作用。如亚共析钢随着含金量的增高，淬火后强度、硬度都有显著提高；同时含碳量的多少也确定了钢的热处理工艺。
B. 铬（Cr）的影响
铬为碳化物形成元素。它能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性；阻止晶粒长大，增加钢的淬透性，降低钢的临界冷却速度。因而，使钢在热处理时，退火、正火、淬火的加热温度与所提高。并使它在油中便能淬硬。但他降低了钢的马氏体点，因而增加了钢残余奥氏体量。使钢的奥氏体不稳定区域变为700-500℃和400-250℃。提高了钢的硬度和强度，增加了钢在高温回火时强度降低的抗力。 C. 钼（Mo）的影响
提高钢的淬透性，热强性，有二次硬化的作用，能降低回火脆性。 D. 硅（Si）的影响
Si能升高Ac1和Ac3点，从而使热处理时的退火、正火、淬火的加热温度增高。能增加奥氏体的稳定性，降低临界冷却速度，增加钢的淬透性很多，故能使Si合金钢在油中淬硬。对钢的马氏体区域有什么影响，增加残余奥氏体数量不多。对钢的强度、硬度增加不多，但却增加了钢的回火脆性和过热与脱碳的敏感性。
E. 锰（Mn）的影响
Mn为碳化物形成元素。他降低钢的Ac1和Ac3而使钢在热处理时的温度有所降低。增加奥氏体的稳定性，降低钢的临界冷却速度，同时增加钢的淬透性，但它使残余奥氏体量增加。可以减少钢在淬火时的变形和增加钢的强度和硬度。使钢的回火脆性与晶粒长大的作用增大。 F. 硫（S）的影响
硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
G. 铜(Cu)和镍(Ni)的影响
铜在合金钢中，使钢的Ac3下降，即使热处理的加热度降低；铜还能增加钢的淬透性和增加钢的强度。Ni能强化铁素体，降低钢的Ac1和Ac3点，从而使热处理时的退火、正火、淬火的加热温度有所降低。
2. 相关钢种的热处理工艺性能分析 （1）35CrMo 热处理基本参数
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