大型鑄件的熱處理方法主要有預(yù)備熱處理的擴散退火、軟化退火、去應(yīng)力退火和最終熱處理的正火和中、低回火，以及淬火和高溫回火（調(diào)質(zhì)）等。確定熱處理工藝參數(shù)時，可參考相同鋼號的過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖、過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖和淬透性曲線等。下面，以實例介紹大型鑄件的熱處理工藝設(shè)計。
(1)零件名稱和所用材料大型齒輪軸所用材料為ZG35CrMoV。
(2)零件用途及結(jié)構(gòu)特點該大型齒輪軸用于150t煉鋼轉(zhuǎn)爐爐體的90°翻轉(zhuǎn)。其結(jié)構(gòu)參數(shù)：直徑為Φ850~Φ1050mm，長度為3870mm，重量為24.5t，為不等截面的階梯軸。
(3)工作狀態(tài)和承載特點從零件結(jié)構(gòu)和用途以及所用材料特點中，可以看出該大型齒輪軸的承載特點為低速重載。因此，該齒輪軸要求具有足夠的強度（扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、切應(yīng)力與對應(yīng)的強度比值均不得大于0.55），并具有一定的塑性和韌性等良好的綜合力學(xué)性能。
(4)熱處理工藝性分析該齒輪軸作為低速運轉(zhuǎn)的重載零件以強度為主，兼?zhèn)湟欢ǖ捻g性和塑性。因此，用ZG35CrMoV鋼制造可以滿足使用性能要求。同時，ZG35CrMoV鋼比同樣成分的35CrMoV鍛鋼的原料成本和加工費用低很多。不過，熱處理工藝設(shè)計時應(yīng)考慮到鑄態(tài)成分和組織的不均勻性會帶來性能的不均勻。另外，由于大型鑄件存在一定的內(nèi)部缺陷，熱處理加熱和冷卻過程易于產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，甚至裂紋，因此，各種熱處理的加熱速度和冷卻速度均應(yīng)重點考慮。如果最終熱處理是淬火和回火，則淬火前應(yīng)進行充分退火；如果是調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，則調(diào)質(zhì)的淬火加熱溫度可適當(dāng)降低些。
(5)熱處理工藝方法和工藝參數(shù)的設(shè)計
1)熱處理工藝方法的確定：為了改善鑄態(tài)成分和組織的不均勻性，應(yīng)進行均勻化退火；將調(diào)質(zhì)處理作為該齒輪軸的最終熱處理，以獲得285~269HBW的硬度較適合其使用性能。
2)大型齒輪軸的制造工藝路線：均勻化退火→熱軋→正火+高溫回火→機械粗加工→調(diào)質(zhì)→機械精加工→成品。
3)熱處理工藝參數(shù)的設(shè)計
4)所用設(shè)備：上述各項熱處理工藝方法在RT-90-10型臺車式電阻爐中進行。
5)處理結(jié)果：表面硬度為285~269HBW。
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