题目
五、综合应用题(14 分)(每小题 7 分)(1) 某机床主轴选用45 钢锻造毛坯 , 要求有良好的综合机械性能且轴径部分要耐磨(HRC 50-55), 试为其编写简明的工艺路线,并说明各热处理工序的作用。(2) 一批 45 钢小轴因组织不均匀,需采用退火处理。拟采用以下几种退火工艺:①缓慢加热至700℃,经长时间保温后随炉冷至室温;②缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温;③缓慢加热至1100℃,经长时间保温后随炉冷至室温;试说明上述三种工艺会导致小轴组织发生何变化?若要得到大小均匀的细小晶粒,选何种工艺最合适?
五、综合应用题(14 分)(每小题 7 分)(1) 某机床主轴选用45 钢锻造毛坯 , 要求有良好的综合机械性能且轴径部分要耐磨(HRC 50-55), 试为其编写简明的工艺路线,并说明各热处理工序的作用。(2) 一批 45 钢小轴因组织不均匀,需采用退火处理。拟采用以下几种退火工艺:①缓慢加热至700℃,经长时间保温后随炉冷至室温;②缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温;③缓慢加热至1100℃,经长时间保温后随炉冷至室温;试说明上述三种工艺会导致小轴组织发生何变化?若要得到大小均匀的细小晶粒,选何种工艺最合适?
题目解答
答案
答案:(1)主轴的工艺路线:下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精、精加工→表面淬火、低温回火[1]→精加工。正火处理是为了得到合适的硬度,以便机械加工,同时为调质处理做好组织准备。调质处理是为了使主轴得到高的综合机械性能和疲劳强度,为了更好地发挥调质效果,将它安排在粗加工后进行。表面淬火是为了使轴径部分得到所需硬度,以保证装配精度和不易磨损。(2)①缓慢加热至700℃,经长时间保温后随炉冷至室温,小轴的组织无变化。②缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温,小轴的晶粒得到细化且比较均匀。③缓慢加热至1100℃,经长时间保温后随炉冷至室温,由于加热温度高、加热时间长,会使奥氏体晶粒粗化。所以,为了要得到大小均匀的细小晶粒,选用第二种方法,即缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温。35
解析
步骤 1:确定工艺路线
根据题目要求,主轴需要有良好的综合机械性能和耐磨性,因此需要通过热处理来达到这些性能要求。工艺路线如下:
- 下料
- 锻造
- 正火
- 粗加工
- 调质
- 半精、精加工
- 表面淬火、低温回火
- 精加工
步骤 2:解释各热处理工序的作用
- 正火:正火处理是为了得到合适的硬度,以便机械加工,同时为调质处理做好组织准备。
- 调质:调质处理是为了使主轴得到高的综合机械性能和疲劳强度,为了更好地发挥调质效果,将它安排在粗加工后进行。
- 表面淬火:表面淬火是为了使轴径部分得到所需硬度,以保证装配精度和不易磨损。
步骤 3:分析退火工艺对小轴组织的影响
- ①缓慢加热至700℃,经长时间保温后随炉冷至室温:由于加热温度低于相变温度,小轴的组织无变化。
- ②缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温:加热温度在相变温度范围内,小轴的晶粒得到细化且比较均匀。
- ③缓慢加热至1100℃,经长时间保温后随炉冷至室温:由于加热温度高、加热时间长,会使奥氏体晶粒粗化。
步骤 4:选择合适的退火工艺
为了要得到大小均匀的细小晶粒,选用第二种方法,即缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温。
根据题目要求,主轴需要有良好的综合机械性能和耐磨性,因此需要通过热处理来达到这些性能要求。工艺路线如下:
- 下料
- 锻造
- 正火
- 粗加工
- 调质
- 半精、精加工
- 表面淬火、低温回火
- 精加工
步骤 2:解释各热处理工序的作用
- 正火:正火处理是为了得到合适的硬度,以便机械加工,同时为调质处理做好组织准备。
- 调质:调质处理是为了使主轴得到高的综合机械性能和疲劳强度,为了更好地发挥调质效果,将它安排在粗加工后进行。
- 表面淬火:表面淬火是为了使轴径部分得到所需硬度,以保证装配精度和不易磨损。
步骤 3:分析退火工艺对小轴组织的影响
- ①缓慢加热至700℃,经长时间保温后随炉冷至室温:由于加热温度低于相变温度,小轴的组织无变化。
- ②缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温:加热温度在相变温度范围内,小轴的晶粒得到细化且比较均匀。
- ③缓慢加热至1100℃,经长时间保温后随炉冷至室温:由于加热温度高、加热时间长,会使奥氏体晶粒粗化。
步骤 4:选择合适的退火工艺
为了要得到大小均匀的细小晶粒,选用第二种方法,即缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温。