二缸油泵凸輪軸材料課程設計

III由上圖可知硬度達到峰值時，溫度選擇860℃，保溫時間為30min溫度：860℃保溫時間：30min冷卻介質：空氣2）淬火：如下圖所示。45鋼的淬火溫度在820~840度左右，在實際操作中，一般是取上限的。偏高的淬火溫度可以使工件加熱速度加快，表面氧化減少。為使工件的奧氏體均勻化，就需要足夠的保溫時間,一般為1min/mm,如果實際裝爐量大，就需適當延長保溫時間。不然，可能會出現因加熱不均勻造成硬度不足的現象。但保溫時間過長，也會也出現晶粒粗大，氧化脫碳嚴重的弊病，影響淬火質量其中，在加熱階段，淬火前650℃保持一段時間，然后升到850±10℃保溫1-2小時。因為45鋼淬透性低，故應采用冷卻速度大的10%鹽水溶液,45號鋼水淬容易有軟點的.。水溫要小于30°。工件入水后，應該淬透，但不是冷透，如果工件在鹽水中冷透，就有可能使工件開裂，這是因為當工件冷卻到180℃左右時，奧氏體迅速轉變?yōu)轳R氏體造成過大的組織應力所致。因此，當淬火工件快冷到該溫度區(qū)域，就應采取緩冷的方法。由于出水溫度難以掌握，須憑經驗操作，當水中的工件抖動停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。另外，工件入水宜動不宜靜，應按照工件的幾何形狀，作規(guī)則運動。靜止的冷卻介質加上靜止的工件，導致硬度不均勻，應力不均勻而使工件變形大，甚至開裂。

45鋼調質件淬火后的硬度應該達到HRC55~58，截面大的可能性低些，但不能低于HRC48，不然，就說明工件未得到完全淬火，組織中可能出現索氏體甚至鐵素體組織，這種組織通過回火，仍然保留在基體中。

溫度（℃）保溫時間（min)HRC820605484060588606052溫度：840℃保溫時間：1h冷卻介質：水冷回火：如下圖所示。

45鋼回火的目的：

a.消除淬火應力，降低脆性

b.穩(wěn)定工件尺寸，由于M，殘余A不穩(wěn)定

c.獲得要求的強度、硬度、塑性、韌性

因凸輪軸性能要求是較高的強度和硬度，還有一定的耐磨性。我們認為，回火后的硬度取決于回火溫度，與回火的時間關系不大，但是必須回透，一般工件回火的保持溫度時間總在1小時以上

45鋼回火溫度與回火時間對硬度的影響得出低溫回火的溫度為200℃，保溫時間為1h溫度：200℃保溫時間：1h介質：空氣硬度：55～60HRC使其表面獲得回火索氏體，已達到足夠的硬度和耐磨性。3、熱處理的工藝分析與實施要點

凸輪軸進行感應淬火硬化處理后，其奧氏體晶粒得到了細化，使表面硬度高，耐磨性以及疲勞性得到改善，另外具有變形小、效率高、節(jié)能、自動化和機械化操作程度高。其流程為：選用感應圈→淬火（900~930℃）→水淬油冷→回火等?；鼗鸷罂上M織應力。

1）感應加熱的感應器應根據要求制作設計，其形狀可制成仿形或圓形，其高度比凸輪軸高4~8mm，內徑與軸徑間隙在3~4mm之間，避免出現因間隙不等而造成硬度的明顯差異，同時要觀察感應器和凸輪軸彼此的位置相對固定。

2）感應上的ф1.5~2mm的噴射孔，確保無堵塞，水壓符合設計要求，凸輪軸可旋轉或靜止不動。大批生產時候，所有的凸輪軸上各淬火部位應是一次同時加熱完成的，如分段加熱則容易出現軟帶，直接影響到凸輪軸表面的耐磨性等，對其使用壽命等有直接的影響。

4、凸輪軸裝爐量選取

裝爐量根據工件所需要的尺寸大小，電阻爐爐板尺寸規(guī)格來制定。針對不同形狀的工件，有合理的裝爐方式。裝爐量過大時，應該延長保溫的時間，大約延長1/5。工件的尺寸在設計尺寸的基礎上增加5mm左右。裝爐量=體積/工件尺*寸重量技術要求45鋼凸輪軸的技術要求為凸輪、支承軸徑和偏心輪的表面硬度為55~63HRC，硬化層深度為2~5mm；齒輪的硬度為45~58HRC，硬化層深度為2~5mm五、結論：綜合以上所述選擇45鋼材料，經過調質—淬火—低溫回火熱處理，達到了二缸油泵凸輪軸的材料設計要求。參考文獻[1]傅成昌，傅曉燕.柴油機構造與使用[M].北京.石油工業(yè)出版社.2012.5[2]楊萬成.濰柴發(fā)動機[M].北京.機械工業(yè)出版社.2013.4[3]梅爾·庫茲.材料選用手冊[M]美國.化學工業(yè)出版社2005.5[4]中國機械工程學會熱處理學會.熱處理手冊.[M]北京.機械工業(yè)出版社.2013.7[5]王中誠，王東.汽車零件熱處理實用技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013.[6]王忠誠，齊寶森，李楊.典型零件熱處理技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2010.[7]王中誠.零件整體熱處理與典型實例[M].北京：化學工業(yè)出版社，2013.[8]樊新民.熱處理工實用技術手冊[M].2版.南京：江蘇科學技術出版社，2010.[9]李書常.簡明典型金屬材料熱處理實用手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.[10]馬伯龍.熱處理工操作質量保證指南.[M]北京；機械工業(yè)出版社，2012.2[11]王忠誠.熱處理操作卡簡明手冊[M]北京；化學工業(yè)出版社，2008.1附錄熱處理工藝曲線熱處理工藝操作卡產品標記材料批號數量零件號45#每車數量規(guī)格尺寸零件名稱二缸凸輪軸45化學成分/%力學性能CMnSiSPNiReMgσb/mpaσs/mpaδ%45#0.42～

0.500.17～

0.370.50～

0.800.03≤0.04≤58029035技術要求:凸輪軸待加工表面不允許有氧化皮，折疊，夾層，裂紋，充不滿等缺陷凸輪軸加工表面不允許有擦傷，燒傷，劃痕，氣孔，縮送，裂紋，凹陷，斑點等缺陷正火后硬度170-190HBS,最終熱處理后表面硬度大于等于56HRC硬度（HRC）45#55～58材料序號工序號工序名稱設備型號工具名稱裝爐加熱冷卻數量/件溫度/℃加熱溫度加熱時間保溫時間冷卻劑溫度/℃時間方式45#1正火RX3-45-9箱式電阻爐4583086033min30min空氣室溫空冷2淬火B(yǎng)J2-65-9井式電阻爐4581584033min60min水室溫水冷3低溫回火RX5-35-3箱式電阻爐4520020033min60min空氣室溫空冷課程小結這次合金鋼及熱處理工藝課程設計是要做一次論文，我們是第一組做的是二缸油泵凸輪軸材料設計，我們這組分了三個小組每個人負責不同的資源尋找我們都為了這次的課程設計盡心盡力，這一次的二缸油泵凸輪軸材料設計是屬于柴油機發(fā)動機方面的。第一天我們去圖書館查詢了關于柴油機發(fā)動機方面的書，課題要求需要查找書籍。課程設計誠然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升，同時又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時，設計讓我感觸很深。使我對抽象的理論有了具體的認識。通過這次課程設計，我掌握了工件熱處理的工藝路線，工藝性能等等。對材料的合金元素冷加工工藝，材料熱處理工藝有了更深刻的體會?；仡櫰鸫苏n程設計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說的是苦多余甜，但是可以學到很多很多東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識。通過這次課程設計是我懂得了理論與實際結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說是困難重重，但可喜的是最終都得到了解。本來是一周的課程設計由于國慶節(jié)放掉兩天，剩余三天但這都不影響我們完成它，在課程設計時由于很多問題導致我們沒有及時解決，經過問同學，問老師一系列的幫助我們才得以完成。在這次設計過程中，體會了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。在此感謝我們的徐老師.，老師嚴謹細