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材料科学
题目

某拖拉机上的重载齿轮要求齿面硬度为60HRC,心部有较好的综合力学性能,用20CrMnTi钢制造,其加工工艺路线是:下料→锻造→热处理1→切削加工→热处理2→喷丸→磨削加工(1)指出上述工艺路线中热处理1和热处理2的工艺名称;(2)指出上述工艺路线中各热处理工艺的目的。(3)制定各热处理工艺参数(含加热温度和冷却方式),并指出经上述工艺处理后齿轮的显微组织。

某拖拉机上的重载齿轮要求齿面硬度为60HRC,心部有较好的综合力学性能,用20CrMnTi钢制造,其加工工艺路线是:下料→锻造→热处理1→切削加工→热处理2→喷丸→磨削加工(1)指出上述工艺路线中热处理1和热处理2的工艺名称;(2)指出上述工艺路线中各热处理工艺的目的。(3)制定各热处理工艺参数(含加热温度和冷却方式),并指出经上述工艺处理后齿轮的显微组织。

题目解答

答案

(1)热处理1:正火:(1分),热处理2:渗碳+淬火+低温回火(1分)(2)正火:细化晶粒、均匀组织;调整硬度,为其后的机加工和热处理作好准备。(1分)渗碳:增加表层的碳质量分数并获得一定的浓度梯度;(1分)淬火:快速冷却,获得淬火马氏体组织;(1分)低温回火:消除淬火应力,提高工件韧性、保证淬火后的高硬度和高耐磨性,得到回火马氏体组织。(1分)(3)正火:Ac3+30~50℃,约为:880~910℃,空冷;(2分)渗碳:900~950℃渗碳,快冷或者缓慢冷却后淬火(1分)淬火:渗碳后直接淬火或者预冷到830~850℃淬火,或者一次淬火,或者二次淬火,快速冷却(水冷或油冷)。(2分)低温回火:150~200℃回火,空冷。(2分)显微组织:表面:高碳回火马氏体+粒状碳化物+残余奥氏体(1分);心部:低碳回火马氏体。(1分)

解析

步骤 1:确定热处理1和热处理2的工艺名称
热处理1:正火
热处理2:渗碳+淬火+低温回火
步骤 2:解释各热处理工艺的目的
正火:细化晶粒、均匀组织;调整硬度,为其后的机加工和热处理作好准备。
渗碳:增加表层的碳质量分数并获得一定的浓度梯度。
淬火:快速冷却,获得淬火马氏体组织。
低温回火:消除淬火应力,提高工件韧性、保证淬火后的高硬度和高耐磨性,得到回火马氏体组织。
步骤 3:制定各热处理工艺参数
正火:加热温度为Ac3+30~50℃,约为880~910℃,空冷。
渗碳:加热温度为900~950℃,渗碳后快冷或者缓慢冷却后淬火。
淬火:渗碳后直接淬火或者预冷到830~850℃淬火,或者一次淬火,或者二次淬火,快速冷却(水冷或油冷)。
低温回火:加热温度为150~200℃,空冷。
步骤 4:确定经上述工艺处理后齿轮的显微组织
表面:高碳回火马氏体+粒状碳化物+残余奥氏体
心部:低碳回火马氏体

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