琴钢丝弹簧热处理

本文以生产实践为基础,用全新观念,对钢丝热处理工艺进行了梳理;从分析热处理原理,组织结构与使用性能关系入手,介绍各类钢丝的热处理工艺制定原则,并提供了一些实用技术数据和经验公式。

钢丝的热处理

东北特钢集团大连钢丝制品公司 徐效谦

摘要：本文以生产实践为基础，用全新观念，对钢丝热处理工艺进行了梳理；从分析热处理原理，组织结构与使用性能关系入手，介绍各类钢丝的热处理工艺制定原则，并提供了一些实用技术数据和经验公式。

关键词：钢丝、热处理、工艺、显微组织、临界点。

钢丝生产有3个环节 ；热处理、表面处理和冷加工，所有钢丝均以热轧盘条为原料，经过1个或几个循环，才生产出合格的成品，工艺流程如图1。

↓ ↓

图1 钢丝生产流程图

热处理是钢丝生产过程中的一个重要环节，热处理的目的有3个：获得均匀的成分和适于冷加工的组织；消除加工硬化和内应力，以便继续进行冷加工；获得需要的力学性能、工艺性能和物理性能。钢丝热处理按工艺流程可分为：原料热处理、半成品热处理（又称中间热处理）和成品热处理；按热处理效果可分为：软化处理、球化处理和强韧化处理。不同种类的钢丝为达到软化、球化和强韧化的效果，往往采用不同的热处理方法。众所周知，钢铁材料的性能取决于内部组织结构，组

本文以生产实践为基础,用全新观念,对钢丝热处理工艺进行了梳理;从分析热处理原理,组织结构与使用性能关系入手,介绍各类钢丝的热处理工艺制定原则,并提供了一些实用技术数据和经验公式。

钢丝的热处理

东北特钢集团大连钢丝制品公司 徐效谦

摘要：本文以生产实践为基础，用全新观念，对钢丝热处理工艺进行了梳理；从分析热处理原理，组织结构与使用性能关系入手，介绍各类钢丝的热处理工艺制定原则，并提供了一些实用技术数据和经验公式。

关键词：钢丝、热处理、工艺、显微组织、临界点。

钢丝生产有3个环节 ；热处理、表面处理和冷加工，所有钢丝均以热轧盘条为原料，经过1个或几个循环，才生产出合格的成品，工艺流程如图1。

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图1 钢丝生产流程图

热处理是钢丝生产过程中的一个重要环节，热处理的目的有3个：获得均匀的成分和适于冷加工的组织；消除加工硬化和内应力，以便继续进行冷加工；获得需要的力学性能、工艺性能和物理性能。钢丝热处理按工艺流程可分为：原料热处理、半成品热处理（又称中间热处理）和成品热处理；按热处理效果可分为：软化处理、球化处理和强韧化处理。不同种类的钢丝为达到软化、球化和强韧化的效果，往往采用不同的热处理方法。众所周知，钢铁材料的性能取决于内部组织结构，组

热处理方法

维普资讯

第2卷第 1 2期1 9年 2月 9 3

稀有金属材料与工程RA RE M E TA L M AT ERI ALS AN D EN G I EERI G N N

Vo . . N O. 122 I Fc lar l 93 btl y 9

叼一

TNi i形状记忆合金弹簧的热处理颜世春摘要

姜

治2 03 ) 30 1

T臼/。 7 6、

(国科学皖固体物理研究所，舍肥中

对 TNi i形状记忆合金弹簧的热处理工艺及其对弹簧轴向热回

复行为的影响进行了研究 .结果表明，富 Nj丁i螺旋弹簧，经固的 Nj溶加时效处理后比一次热处理的试样有较高的热出力比 (温输出回高复力/低温变形力 )而热回复开始和终了温度比一欢热处理的弹簧，低；弹簧的轴向热固复开始和终了温度比经相同热处理的线段试样的低_ 关键词形状记忆舍金√

、,,

塑堕，里垫墼

1引

言

T Ni簧的热出力比及热回复温度的影响 i弹的研究结果。

目前双程形状记忆元件己获广泛应用 .

在双程形状记忆元件中，由形状记忆合金 (MA)线材制作成的螺旋弹簧和由偏置元 S件做成的双程形状记忆元件占重要地位。很

2实验过程本试验采用的 T Ni￥ i MA线材，一种是北京有色金属研究总院提供，名义成份为

热处理方法

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第2卷第 1 2期1 9年 2月 9 3

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TNi i形状记忆合金弹簧的热处理颜世春摘要

姜

治2 03 ) 30 1

T臼/。 7 6、

(国科学皖固体物理研究所，舍肥中

对 TNi i形状记忆合金弹簧的热处理工艺及其对弹簧轴向热回

复行为的影响进行了研究 .结果表明，富 Nj丁i螺旋弹簧，经固的 Nj溶加时效处理后比一次热处理的试样有较高的热出力比 (温输出回高复力/低温变形力 )而热回复开始和终了温度比一欢热处理的弹簧，低；弹簧的轴向热固复开始和终了温度比经相同热处理的线段试样的低_ 关键词形状记忆舍金√

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塑堕，里垫墼

1引

言

T Ni簧的热出力比及热回复温度的影响 i弹的研究结果。

目前双程形状记忆元件己获广泛应用 .

在双程形状记忆元件中，由形状记忆合金 (MA)线材制作成的螺旋弹簧和由偏置元 S件做成的双程形状记忆元件占重要地位。很

2实验过程本试验采用的 T Ni￥ i MA线材，一种是北京有色金属研究总院提供，名义成份为

概述

本课程设计了65Mn刹车弹簧热处理工艺设计。主要包括淬火、低温回火等过程。在不同阶段，根据需求不同选择恰当方式进行处理，可获得不同的性能要求。65Mn，锰提高淬透性，φ12mm的钢材油中可以淬透，表面脱碳倾向比硅钢小，经热处理后的综合力学性能优于碳钢，但有过热敏感性和回火脆性。热处理及冷拔硬化后，强度较高，具有一定的韧性和塑性；在相同表面状态和完全淬透情况下，疲劳极限与合金弹簧相当。

关键词：65Mn，淬火，低温回火

目录

概述 (1)

1.1课程设计的目的 (3)

1

沈阳大学热处理课程设计

1.2热处理工艺课程设计的任务 (3)

1.3课程设计题目 (3)

第二部分课程设计的内容及部分

2.1设计要求 (3)

2.2 65Mn刹车弹簧热处理设计的分析 (4)

2.2.1工作条件 (4)

2.2.2失效形式 (4)

2.2.3性能要求 (4)

2.3 65Mn材料 (4)

3、设计说明 (5)

3.1加工工艺流程 (5)

3.2具体热处理工艺 (5)

3.2.1锻造工艺 (6)

3.2.2 预备热处理工艺 (7)

3.2.3机械加工 (8)

3.2.4淬火+低温回火热处理工艺 (8)

4、分析与讨论 (10)

5、结束语 (12)

参考文献 (13)

2

沈阳大学热处理课程设计

第一部分概述

热处理

铁素体 （多边形，强度硬度差、塑性好）碳在α-Fe（体心立方结构的铁）中的间隙固溶体。 奥氏体 （多边形，多边形，强度硬度差、塑性好，易于锻压）碳在γ-Fe（面心立方结构的铁）中的间隙固溶体。 存在于727℃以上高温。 渗碳体 碳和铁形成的稳定化合物（Fe3C）。

珠光体 铁素体和渗碳体组成的机械混合物（Fe+Fe3C 含碳0.77%）680℃ 莱氏体 渗碳体和奥氏体组成的机械混合物（含碳4.3%）。 贝氏体 上贝氏体（针叶状）、下贝氏体（羽毛状） 马氏体（片状、刚条形） 回火屈氏体（）

一些常见的热处理概念

1． 正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。

2． 退火annealing：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。

3． 固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。

4． 时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强

钢的热处理及表面热处理

热处理

1．定义：指将材料在固态下加热到一定温度，保温一定时间，以适当速度冷却，以获得所需组织结构和性能的工艺方法。

2．热处理的工艺过程。包括三个阶段：加热、保温和冷却，如图所示。 加热：热处理的第一道工序。不同的材料，其加热工艺和加热温度都不同。

保温：目的是要保证工件烧透，防止脱碳、氧化等。保温时间和介质的选择与工件的尺寸和材质有直接的关系。一般，按每分种1～2毫米计算；工件越大，材料的导热性越差，保温时间就越长。

冷却：最后一道工序，也是最重要一道工序。冷却速度不同，工件热处理后的组织和性能不同。

3．目的和作用

在工业生产中，热处理的应用很广泛。据统计，在机床制造中，约60%～70%的零件要经过热处理，在汽车、拖拉机制造中，需要热处理的零件多达70%～80%，而工模具及滚动轴承，则要100%进行热处理。总之，凡重要的零件都必须进行适当的热处理才能使用。

目的：一是提高材料的使用性能，延长零件的使用寿命。二是改善材料的工艺性能，确保后续加工的顺利进行。其共同点是：只改变内部组织结构，不改变表面形状与尺寸。

4．基本类型

（1）根据加热和冷却方式，以及组织和性能特点的不同分类（见教材） （2）按热处理在零件生产

热处理工程师讲课

2.3钢的化学热处理(thermo-chemical treatment)---将钢（工件）置于适当的活性介质中加热、保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理。(P128---)

基本过程、强化途径 P128

一.钢的渗碳 (carburizing, carburization)---为提高工件表层的含碳量并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺。P129

1．固体渗碳 （pack carburizing, solid carburizing, box carburizing, powder carburizing）将工件放在填充粒状渗碳剂的密封箱中进行的渗碳。

2．膏剂渗碳 (paste carburizing)----工件表面以膏状渗碳剂涂覆进行的渗碳。 3．盐浴渗碳；液体渗碳 (salt bath carburizing)----工件在含有渗碳剂的熔盐中进行的渗碳。

4．气体渗碳 (gas carburizing)----工件在含碳气体中进行的渗碳。

滴注式渗碳(drip feed carburizing)----将苯、醇、酮、

一、选择题（每空2分，共20分）

1、钢的热硬性是指钢在高温下保持 的能力。 【 C 】 A、高抗氧化性 B、高强度 C、高硬度和高耐磨性 D、高耐磨性

2、钢的淬硬性主要取决于钢的 。 【 C 】 A、含硫量 B、含锰量 C、含碳量 D、含硅量

3、一般来说，碳素钢淬火应选择 作为冷却介质。 【 C 】 A、矿物油 B、20℃自来水 C、20℃的10%食盐水溶液 D、10%碱水溶液

4、钢在一定条件下淬火后，获得马氏体的能力，称为 。 【 B 】 A、淬硬性 B、淬透性 C、耐磨性 D、耐蚀性

5、钢的回火处理在 后进行。 【 C 】 A、正火 B、退火 C、淬火 D、调制处理

6、过

热处理

金属材料与热处理技术专业11751班毕业设计任务书（模板）

一、题目：20CrMnTi解放牌载重汽车变速箱变速齿轮热处理工艺设计(学生也可以结合工厂实际自选设计题目)

二、时间：2013年9月—2013年11月

三、毕业设计任务

（1）分析××零件的服役条件及可能的失效形式，根据服役条件及失效形式，确定××零件的性能特点或要求。

（2）根据××零件的性能特点或要求，选择零件材料并分析材料中含碳量及合金元素的作用。

（3）根据××零件的材料，确定该零件的加工工艺路线以及热处理工序在加工工艺路线中的位置，并分析热处理工艺性。

（4）拟定加工工艺路线中热处理工艺规程，画出热处理工艺曲线示意图（居中）；说明各热处理工艺曲线中加热温度、保温时间、冷却介质的选择理由，填写热处理工艺卡；分析各热处理工艺后的力学性能。

（5）分析各热处理工序后的金相组织，画出（或者插入金相图片）各热处理工艺后的光学金相显微组织示意图（居中），分析显微组织特点，说明显微组织中相组成物（相组分）、组织组成物（组织组成）的名称。

（6）分析各热处理工序后的力学性能或工艺性能（查手册或教材），例如硬度、强度、延伸率