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摘要:近年来,随着我国经济的不断增长,也对如今的加工制造行业发展提出更高要求,故在具体实践过程中,可将热处理加工技术融入其中,以此更好的控制零件加工温度,弥补传统加工工艺中存在的缺陷和弊端,最大限度的提升产品质量。基于此,文章主要对机械零件加工过程中的热处理加工技术进行了研究。
关键词:机械加工;零件;热处理;加工技术
引言
随着我国经济社会的不断发展,工业生产也得到了进步,尤其是我国的机械加工行业更是有着长足的进步和发展,为我国经济实力的增长提供了有利的支持。但是就目前我国的机械加工水平来看,其中一些问题依然不容小觑尤其是一些零件加工中还是存在很大的问题,本文将从实际出发,结合一定的理论研究背景,对机械零件加工中所存在的问题进行了深入地分析,并针对这些问题提出了有效的改进措施,希望能够进一步促进我国机械加工行业的发展。
1在机械零件加工中应用热处理加工技术的重要性
热处理加工技术是时代发展的产物,尤其是在机械零部件加工过程中被广泛应用,实践证明,它具有非常重要的作用,而且使用方法比较严格。零部件加工不合格会导致销售数量下降,严重的还会给使用者带来不容估量的损失,因此引入热处理技术可以有效地降低这种加工的“不合格”现象,为企业的经济收益提升做好铺垫,从而提升企业的市场竞争力。同时,热处理加工技术还能有效提升机械零件加工的速度,利用更短的时间创造更多合格零件,为机械生产提供优质服务。
2机械零部件加工中热处理技术的合理应用
2.1预热环节处理
在机械零部件生产加工的过程中,若想有效保证其精准度和切削性能,并降低其变形率,首要工作便对零部件的尺寸和质量进行预热处理。不同的机械材料,在性能切削的过程中,均会有其相对应的组织结构和硬度限制。例如,亚共析钢,该类材料的组织结构较为均匀,且晶粒较小,可优化其切削性能,并可大幅度提升加工过程中的精准度,与此同时,也为机械零部件的热处理加工工作提供了良好保障。除热处理环节之外,机械零部件的锻造和预热环节也会对产品质量产生较为直接且关键的影响。故在实际加工的过程中,现场的工作人员需对整个工作流程及相关的质量控制措施加以明确,从而为机械零部件市场竞争力的提升提供保障。
2.2热处理中的回火技术
回火指将淬火钢加热至A1以下的某温度保温后进行冷却的一种方法。通过回火处理可将淬火内应力加以消除或减小,避免开裂、变形。同时,可对零件的韧性、硬度进行调整,获得预期的力学性能。另外,回火可促进零件材质转变为接近平衡或平衡的组织,避免使用过程中变形。回火处理时随着温度的升高加工零件的力学性能整体上呈现出硬度、强度降低,韧性、塑性升高的变化。其中当低于200℃时,因马氏体中碳化物弥散析出,钢硬度并不会下降。当温度在200~300℃时,高碳钢的硬度会有所提升。但当温度超过300℃时,Fe3C粗化,马氏体向铁素体转变,硬度呈现直线下降。另外,根据回火温度,可将回火分为低温回火、中温回火、高温回火三类,对应的回火温度分别为150~250℃、350~500℃、500~650℃。其中低温回火适合应用在渗碳件、高碳钢等零件加工中。中温回火适合应用在弹簧热处理中。高温回火适合应用在齿轮、轴等零件加工中,可作为量具、高精密件的预备热处理。
2.3热处理中的淬火技术
淬火是目前应用最为广泛的热处理加工技术、通过淬火可获得马氏体组织,促进钢性能的进一步提升。
其中如零件材质为亚共析钢,应将淬火温度控制在Ac3+30~50℃。共析钢的淬火温度为Ac1+30~50℃。过共析钢的淬火温度为Ac1+30~50℃,如淬火温度高于Accm,淬火处理后奥氏体晶粒变得粗大,影响钢的耐磨性、硬度等性能。淬火处理时需要使用淬火介质,其中水和油是应用率较高的淬火介质。水具有较强的冷却能力,适合在形状简单的碳钢件零件中应用。油在低温情况下冷却效果较理想,但在高温时的冷却性能大大降低,适合应用于小尺寸的碳钢与合金钢零件的淬火处理。另外硝盐水溶液、聚乙烯醇是工业上经常使用的淬火介质。研究发现,使用合理的淬火方法可弥补介质的不足。淬火方法包括单液淬火法、双液淬火法、分级淬火法、等温淬火法。其中单液淬火法指在一种介质中将加热零件连续冷却至室温的淬火方法,其具有实现自动化方便、操作简单等优点。双液淬火法指先将零件在冷却能力较强的介质中冷却,而后在冷却能力较弱的介质中发生马氏体转变的一种方法。该种淬火方法可获得理想的冷却效果,不过操作难度较大,常用于大型合金钢件及形状复杂的碳钢件零件加工中。分级淬火法指在Ms附近的碱浴中或盐浴中淬火,当内外温度达到均匀后取出缓冷。分级淬火可降低零件内应力,适合应用在小尺寸零件加工中。等温淬火法指将加工零件在稍高于Ms碱浴或盐浴中进行足够时间的保温,以获得贝氏体组织。处理后零件的综合力学性能得以明显提升,适合应用在要求较高及形状复杂的小型零件加工中。
3械零部件加工中应用热处理技术的注意事项
3.1材料选择方面
零部件加工离不开技术,更离不开具体的材料,材料的质量直接决定了零部件的质量,也会对热处理加工技术的应用效果产生影响。在热处理加工技术应用过程中必须严格注意材料的选择,既要考虑材料的实用性还不能忽视它们的成本,不能因为选择不利造成企业的经济损失以及市场竞争力降低。笔者认为,在材料选择方面需注意:1)为了避免零部件的变形、开裂,可以选择低合金钢,这种材料的热处理性能比较强,还可以满足比较复杂的设计。2)模具钢对机械零部件加工而言具有一定的承受温差作用,既可以适应热能高的情况,也可以使用一些冷处理,在选择的时候优先于塑料模具。总之,材料的选择应当优先考虑适用性和性能多元化,从而确保最终的加工零部件可以发挥更好的作用。
3.2热处理加工
在机械零部件加工的过程中,淬火的温度通常保持在30~50℃左右,通过对淬火温度进行改变,可使加工之后的钢具有不同的性能,如此不仅可有效提升其强度,同时还可使材料的柔韧性和可塑性得到改善和优化,最大限度的减少淬火过程中的开裂和变形问题。在加工和生产零部件的过程中,经常会出现很多缺陷问题,究其根本,主要是因为工艺设计缺乏合理性以及现场技术人员操作不当所导致。因此,若想有效提升零部件加工质量,便需对上述两个问题进行重点控制和关注,从而使零件在加工和热处理过程中产生的内应力,可通过回火的方式进行降低或消除。若出现设计工艺不合理问题,一般可通过增加组合结构、工艺孔,或者是改用线切割的方式进行操作,以此避免不合理施工工艺带来的恶劣影响,为机械零部件的加工质量提供保障。
结语
为提高机械加工零件质量及力学性能指标,更好的满足机械加工、生产要求,做好热处理加工技术尤为重要。一方面,热处理加工工艺复杂,涉及的细节较多,技术人员应明确热处理工序,把握相关工序的重点与难点。另一方面,需要技术人员做好研究,根据不同零件材质,找到合适的热处理温度,进行针对性人为干预,促进机械加工零件综合性能的进一步提升。
参考文献
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