资源简介

项目二 常见热处理
课题 常见热处理
任务二 选用热处理
【课题名称】
选用热处理
【教学目标与要求】
知识目标
了解不同热处理方法对材料使用性能和寿命的影响。。
能力目标
能够初步了解根据工件的工作条件，选用合适的材料热处理方法和工艺。
素质目标
了解各种热处理方法的应用场合。
教学要求
能读懂图样上标注的热处理要求，了解该零件的工作要求，初步了解不同零件的热处理方法。
【教学重点】
能初步根据工件的工作条件选用合适的热处理工艺。
【教学难点】
能为学生提供更多的实践机会，了解不同工件的工作场合，从而掌握为什么需要对工件进行相应的热处理。
【教学思路设计】
1）不同的热处理方法的目的、作用以及对工件产生的影响。
2）用的热处理零件分类，找出热处理的不同方法，用举例、归纳总结的方法来讲授课程。
【教学安排】
2学时（90分钟）
【教学过程】
热处理的目的
改善钢材内部组织结构和性能，达到消除内力、降低硬度、容易切削或提高硬度、耐磨性、延长使用寿命的目的。
通常可分成三类零件来作热处理。
二、弹簧的热处理
弹簧的使用功能要求材料在弹簧变形的许可范围内，能够达到设计的使用寿命，即反复循环受力作用而不会发生塑性变形。因此，必须进行热处理。
小直径弹簧
一般弹簧的直径小于4 mm时，采用卷弹簧机器冷绕加工成形。此类弹簧选用低温回火处理。
小直径弹簧一般常用高碳钢作原料（如65Mn），也有选用合金钢的（如60Si2Mn），还可用不锈钢、黄铜作原料的，如沙发弹簧、笔芯弹簧和拉力弹簧等。
弹簧的断面形状以圆形为多，也有选用方形断面的。
大直径弹簧
一般弹簧的直径大于4 mm时，冷绕加工成形困难，需要将材料加热后再卷曲成形，如火车箱底上的压缩弹簧。此类热加工弹簧需要先进行淬火再作回火处理。淬火是为了提高材料的硬度，使其有足够的硬度，但淬火后材料的脆性增加了，必须作回火处理，消除内部组织的应力，以提高抗疲劳循环次数，达到使用寿命要求。
冷绕弹簧应用较多、较广。
齿轮的热处理
齿轮作为机械传动的主要零件，以圆柱齿轮的应用最广。由于轮齿表面作反复循环接触和挤压，要求具有足够的接触疲劳强度和抗弯疲劳强度，因此要求齿面硬度高，而齿根要求具有一定的韧性，具有较高的抗冲击能力，才能达到使用要求。所以，必须进行热处理。
材料的选择
齿轮材料以中碳钢为多，如45、40Cr钢。对于心部韧性要求较高的变速箱齿轮，选用低碳合金钢表面，渗碳后再淬火处理，以达到外硬内韧的效果。
2.热处理方法
热处理的方法应按淬火后的硬度要求来安排，如以布氏硬度要求的一般作调质处理，以洛氏硬度要求的应先淬火再低温回火处理。根据硬度的不同要求和材质来决定淬火的温度和方式等。
淬火常选用高频加热的方式，其优点是受热均匀，时间短，不易发生氧化，仅淬硬表面而不会影响心部组织。如果齿轮的模数较大，可选用单齿加热逐个淬火的方法。
轴类零件的热处理
轴类零件在传动中受到弯曲和扭转的组合作用，要求轴类材料具有较好的抗弯曲和扭转能力。一般选用中碳钢（45钢）或中碳合金钢（40Cr）作轴的材料，再作热处理。
1.一般轴类零件
一般轴类零件硬度要求不高，如果要求硬度在220~250HBW之间，一般只作调质处理即可；如果要求硬度在28~35HRC之间，可选用合金钢再正火或调质处理。
2．主轴零件
机床主轴一般采用中空结构，轴的长度较大，且对刚度要求较高，如CA6140机床主轴选用40Cr作材料。对安装滑动齿轮和花键处作必要的局部高频淬火，达到较高的硬度，提高表面的耐磨性，而整个轴在加工前要先作调质处理。
五、小结
1.常用轴选用45钢，作调质处理。
2.重要的主轴选用45钢或合金钢，如40Cr等，要正火或调质处理，表面作高频淬火处理，以提高局部耐磨性。
六、布置作业

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