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* 四、选材步骤 1、分析零件工作条件，提出关键性能要求； 2、同类产品的用材情况比较，进行调查研究； 3、确定零件应具有的力学性能指标； 4、初步选出所用材料的牌号，确定热处理方法，进行强化。 5、对关键性零件投产前应先在实验室试验，是否达到各项指标；必要时，还进行破坏性试验，检验材料性能。 注意：如果是 一、二个零件失效，可到商店或生产厂家去买。如果是大量生产，但是自己厂没有能力（条件）制造的话——可委托其他厂制造（俗称 外协 加工）。 * 第二节 热处理技术条件的标注及工序安排 一、热处理技术条件 设计者根据零件的性能要求，在图纸上标明材料的牌号，并相应的热处理条件，作为热处理操作及检验的依据，一般来讲，在图纸上用 硬度 作为热处理条件。 如：高碳钢一般在56HRC以上， 58HRC~62HRC；差≯5。中碳钢：56HRC以下，34HRC~37HRC等。布氏硬度标注时：差≯30；如 220HBS~250HBS；180HBS~200HBS等。 另：写上相应的 调质，淬火，回火，高频淬火等。渗碳零件还标注 渗碳层深度、渗碳淬火回火的硬度和渗碳部位等。表面淬火应标注淬硬部位。 二、热处理工序位置安排 * 二、热处理工序位置安排 1、退火 （完全退火、球化退火、去应力退火） ——在毛坯生产（铸造，锻造，焊接）之后，便于毛坯切削加工。 其加工工艺路线如下： 毛坯生产（铸造，锻造，焊接）→退火→切削加工 2、正火 ——在毛坯生产（铸造，锻造，焊接）之后，便于毛坯切削加工。 毛坯生产（铸造，锻造，焊接）→正火→切削加工 3、调质 主要提高综合力学性能；粗加工之后，半精加工或精加工之前。 下料→锻造→正火（退火）→粗加工→调质→精加工。 * 4、淬火、回火 （1）整体零件：——工艺路线如下 下料→锻造→正火（或退火） →粗加工（半精加工） →淬火+高温（或低温）回火→磨削加工。 （2）表面淬火（感应加热表面淬火零件）：在调质之后； 下料→锻造→正火（或退火） →粗加工→调质→半精加工→表面淬火+低温回火→磨削加工。 5、渗碳，氮化工序——目的大大提高表面硬度、耐磨性。特别是受冲击件，如 P206 汽车齿轮；材料 20CrMnTi 补充：热处理零件的结构工艺性： 1、避免尖角、棱角；——防过烧，应力； 2、避免厚薄悬殊的截面——防 变形；裂纹；3、要尽量对称结构——防止加热、冷却变形 * 第三节 典型零件的选材与工艺路线分析 一、齿轮 1、工作条件 （1）整体受冲击力；（2）齿面受接触压力； （3） 齿根弯曲力； （4）表面磨损。 2、工作要求 （1）表面有足够的硬度、耐磨性；（2）心部有足够的强度、韧性；（3）弯曲疲劳强度要高。 3、选材依据 （1）低速、轻载荷齿轮——如机床中不重要的齿轮。选：中碳钢 45 钢或40Cr钢——正火处理； 低速中等、较大载荷 ，选：45或40Cr——调质处理。重载：选45、40Cr ——调质—高频表面淬火处理。 * （2）中速：圆周速度6~10m/s 一般载荷下：选45钢、40Cr——调质、高频表面淬火处理。比如：一般机床中的变速齿轮等。 重载荷下：选20Cr、20CrMnTi 经渗碳、淬火处理。 比如：拖拉机驱动齿轮等。 （3）、高速、重载荷、较大冲击：选低碳合金钢；如：20CrMnTi ; 20Mn2B——渗碳、淬火+低回。 比如汽车、拖拉机 变速齿轮、后桥齿轮；精密机床中的传动齿轮等。 另：低速、轻载大齿轮——选灰铸铁 或 球墨铸铁。 无润滑条件下工作，同时受力不大——选工程塑料；尼龙；聚碳酸脂。 要求耐磨、速度又小（如手表、仪表齿轮）——不锈钢、青铜合金件。 * 举例： 1、普通车床C6140型的变速箱齿轮； 工作条件：承受载荷不大，转速中等，工作较平稳，无强烈冲击。性能要求：齿面：50HRC~53HRC；心部：220HBS~245HBS；要求（1）选何种材料；（2）写出加工工艺路线；（3）说明各热处理工艺的作用。 解：1、根据已知条件 ，选 45钢；（因价格较低，而不选40Cr） 2、工艺路线： 下料→锻造→正火→机械粗加工→调质→精加工→齿面表面淬火→精磨 3、热处理工序作用： 正火——细化晶粒，调整硬度，消除应力。