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機(jī)械零件熱處理工藝選擇的原則是什么？
機(jī)器零件熱處理工藝選擇的一般原則如下:
1)對強(qiáng)度要求低的碳鋼零件不得進(jìn)行熱處理或僅進(jìn)行正火。鑄鋼件需要正火。
2)根據(jù)可加工性要求選擇熱處理工藝。低碳低合金結(jié)構(gòu)鋼的正火制備熱處理，如20CrMnTi模具鋼的等溫正火工藝(又稱等溫退火)，可獲得良好的切削性能和較低的表面粗糙度；正火后，淬透性較好的鋼需要高溫回火。用于冷變形的彈簧鋼、高碳鋼和高合金鋼或低碳低合金結(jié)構(gòu)鋼零件應(yīng)進(jìn)行球化處理和退火處理，以獲得良好的加工性能；為了提高批量生產(chǎn)零件的可加工性，有必要采用合適的預(yù)熱處理工藝。
3)對強(qiáng)度和綜合力學(xué)性能要求較高的零件可以進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。淬火和回火處理可用作初步熱處理或更終熱處理。
淬火回火處理在以下情況下用作初步熱處理:①為了提高表面淬火零件的芯部機(jī)械性能；②提高氮碳共滲零件的型芯強(qiáng)度；③提高滲氮件芯部的力學(xué)性能，改善滲氮層的結(jié)構(gòu)，避免針狀氮化物等缺陷；④對于容易發(fā)生淬火變形的零件，調(diào)質(zhì)預(yù)熱處理有助于減少淬火變形。
在以下情況下采用調(diào)質(zhì)處理作為更終熱處理:①整體零件要求較好的綜合力學(xué)性能；②考慮能滿足零件的性能要求，兼顧零件的可加工性和精度以及熱處理的經(jīng)濟(jì)性和方便性。
4)作為更終熱處理的整體淬火往往適用于以下情況:①對于整體強(qiáng)度和韌性要求較高的零件，可采用低碳鋼或低碳合金鋼進(jìn)行整體淬火，獲得低碳馬氏體組織，或采用整體兩相區(qū)加熱淬火等整體處理工藝進(jìn)行強(qiáng)韌化；②很多有一定強(qiáng)度的機(jī)械零件是作為一個整體來要求的，同時要考慮一定的塑性韌性，選擇整體淬火回火到合適硬度的更終熱處理；③對于整體要求較高強(qiáng)度、硬度和耐磨性的零件，整體淬火的更終熱處理可以獲得較高的強(qiáng)度和硬度；④對于局部淬火有困難的小零件和要求硬化面較多的零件，可采用整體淬火，以簡化工序，但對于承受較大沖擊載荷的零件，應(yīng)慎重考慮是否采用整體淬火。
5)對于形狀復(fù)雜、熱處理所需變形小或整體強(qiáng)度、韌性高、表面耐磨性高的零件，可采用等溫淬火或分段淬火進(jìn)行更終熱處理。
6)對于只需要一端硬化且有強(qiáng)度要求的零件，一端可以用流態(tài)化爐(或鹽浴爐)局部加熱硬化，也可以用火焰加熱或感應(yīng)加熱硬化。對于中間某一部位只需硬化的零件，可采用流態(tài)化爐(或鹽浴爐)局部加熱，掉頭淬火；或者非硬化件先絕緣保護(hù)，再整體加熱淬火冷卻。
7)對于表面層要求耐磨性和疲勞強(qiáng)度高的零件，可采用表面淬火作為更終熱處理。
8)對于表面要求高耐磨性、高疲勞強(qiáng)度、芯部要求高強(qiáng)度、高韌性的動力機(jī)械零件，可采用低碳合金鋼，更終熱處理可采用滲碳(或碳氮共滲)淬火。
9)對于要求高耐磨性和疲勞強(qiáng)度的精密零件，或要求有一定耐腐蝕性的零件，可采用滲氮處理。
10)對于表面耐磨、疲勞強(qiáng)度高的輕載荷零件，或者形狀復(fù)雜、載荷較輕的精密零件，如果難以解決熱處理變形問題，可以采用各種低溫化學(xué)熱處理工藝，如鐵素體氮碳共滲、硫氮碳共滲、低溫滲硫等。
11)為了減少更終熱處理過程中的變形，應(yīng)在工藝中安排適當(dāng)?shù)膽?yīng)力消除退火工藝，以消除或減少前道工序中的殘余應(yīng)力。此時，對于形狀復(fù)雜的滲氮或氮碳共滲零件尤為重要。
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