离合器座机械加工工艺及表面处理

1、成都纺织高等专科学校机械工程与自动化系毕业设计（论文）任务书题目名称： 离合器座机械加工工艺及表面处理题目性质：真实题目 虚拟题目学生学号： 20070220211052 指导教师：曹荣 林吉曙 学生姓名： 吴永红 学生专业： 数控071 成都纺织高等专科学校机械工程与自动化系2010年4月12日毕 业 设 计 任 务 书开始日期：2010 年3 月 2 日 完成日期：2010 年 4 月 27 日 答辩日期：2010 年 5 月 16 日 1、设计目的考核学生对本专业知识的掌握和应用2、设计题目离合器座机械加工工艺规程及表面处理 3、设计内容和意义1. 将所学过的基础课、专业基础课、专业课等

2、理论知识以及生产实习和实验等实践知识融会贯通，灵活应用；2. 巩固、加深和扩大所学知识，开阔视野，提高综合应用所学理论知识解决社会、生产和工程设计问题的能力；3. 全面了解所从事专业的工作过程；4. 熟悉有关部门、行业的法律和规范（标准），进一步提高调查研究、信息收集、理论分析和计算机应用的能力。对于工科学生，除了上述要求外，还应加强工程制图、理论计算的能力；5. 提高对本专业，提出或查找问题，解决问题和语言表达的能力；6. 对于工科学生，还应掌握构造工程结构、工程设计的原理及有关规定；7. 受到各专业高级工作人员必需的基本训练，达到各学科专业人才培养的要求。4、预期目标设计一离合器座的加工工

3、艺及表面处理5、进度要求第一阶段： 选择材料，确定其毛坯 ( 1 周) 第二阶段： 设计其加工工艺流程 ( 3 周) 第三阶段： 表面处理及分析 ( 2 周) 第四阶段： 总结设计中的问题，得出结论 ( 1 周) 第五阶段： 撰写论文及准备答辩 ( 2 周) 考勤要求： 每周两次讨论 共 9 周 6、推荐书目及资料1、机械制造工艺学课程设计指导书(2 版),机械工业出版社,2006 年.2、机械制造工艺设计简明手册,机械工业出版社,1993 年.3、切削用量手册,机械工业出版社,1993 年.4、金 属切削机床夹具设计手册.上海柴油机厂工艺设备研究所编7、任务分配独立完成指导教师签名：2010

4、 年 月 日1 中英文摘要及关键词联轴器和离合器都是机械传动中常用件，用于轴与轴（或其它回转零件）的连接，传递运动和动力，也可作为安全装置。区别在于联轴器将两轴连接后，机械在运转中两轴不能分离，只有停机后才能拆开。而离合器在机械运转中能随时结合与分离，实现机械操作系统的断续、变速、换向。联轴器一般用于动力机（如电机）与工作机之间的链接，离合器用于操作机构中，比如汽车离合器是传动系中起到动力传递的结合和分离及过载保护作用。题目所给的零件是离合器座,他的作用是在动力传动中切断动力,也就是说在动力传动中发动机侧还在转动的情况下,切短了动力的连接,使的后端不在获得动力。金属表面处理是工程机械产品的表面

5、制造工艺中的一个重要环节。防锈、防蚀涂装质量是产品全面质量的重要方面之一。产品外观质量不仅反映了产品防护、装饰性能 , 而且也是构成产品价值的重要因素。关键词:离合器座 机械加工工艺规程 金属表面处理Coupling and clutch parts are commonly used in mechanical drive for the shaft and shaft (or other rotating part) of the connection, transfer movement and power, but also as a safety device. The differ

6、ence is that coupling of the two shafts connected, two-axis machine in operation can not be separated, and only stop before apart. The clutch can at any time in the mechanical operation of separation from the mechanical operating systems to achieve the intermittent, variable speed, reversing. Coupli

7、ngs are generally used for power machine (such as the motor) and the link between the work machine, the clutch for the operation of institutions, such as power train clutch play is a combination of power transmission and the role of isolation and overload protection. The parts are subject to seat th

8、e clutch, his role is to cut off power transmission in power, that is in the power transmission in the engine side of the case is still turning, cut, cut the power connection, so do not get power back-end. Metal surface treatment products, surface engineering machinery manufacturing process in an im

9、portant part. Rust, corrosion coating quality is the product of the important aspects of overall quality. Appearance of the product not only reflects the quality of product protection, decoration performance, but also constitute an important factor in product valueKeywords:Clutch Block, machining pr

10、ocess planning of metal surface treatment目 录一、零件的分析. 1 (1) 零件的作用. 2 (2) 零件的工艺分析. 3二、确定毛坯.3 （1）确定毛坯种类. . 3（2）确定铸件加工余量及形状. 4（3）绘制铸件毛坯图. 4三、工艺规程设计. . 5 (1) 选择定位基准. .6（2）制定工艺路线. . 6（3）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定. 6四、表面处理. . . 20 (1) 表面处理概述. . 21 (2) 表面处理. . 22五、结论. .30总结体会. .31致谢. .32参考文献. . .33离合器座机械加工工艺规程及表面处理设

11、计 前言 毕业设计（论文）是由高等院校学生模拟生产和社会实践或直接参与实际工程完成的综合性教学活动。是应届毕业生毕业前，单独承担实际任务的一项全面训练。对每一个学生来讲，由于实际工作经验不足，学习时间有限，所学的知识不一定完整，要把掌握的知识变成社会实际需要，还需要经过一次这样的实践过程。1 毕业设计（论文）工作的目的 毕业设计（论文），是学生在学完规定的全部课程之后，必须进行的一个主要的实践教学环节，对提高毕业生的综合素质有重要意义。毕业设计（论文），是学生从学校走向工作岗位的必要阶段。通过毕业设计（论文）工作应达到以下目的：1. 将所学过的基础课、专业基础课、专业课等理论知识以及生产实习和

12、实验等实践知识融会贯通，灵活应用；2. 巩固、加深和扩大所学知识，开阔视野，提高综合应用所学理论知识解决社会、生产和工程设计问题的能力；3. 全面了解所从事专业的工作过程；4. 熟悉有关部门、行业的法律和规范（标准），进一步提高调查研究、信息收集、理论分析和计算机应用的能力。对于工科学生，除了上述要求外，还应加强工程制图、理论计算的能力；5. 提高对本专业，提出或查找问题，解决问题和语言表达的能力；6. 对于工科学生，还应掌握构造工程结构、工程设计的原理及有关规定；7. 受到各专业高级工作人员必需的基本训练，达到各学科专业人才培养的要求。二、机械加工工艺与表面处理设计要求与任务 1设计题目 制

13、订工模具或一个数控方面典型零部件的机械加工工艺规程及表面处理，我选的是离合器座机械加工工艺规程及表面处理设计。 2生产纲领 中批量生产。 3设计内容(步骤) (1)绘制零件图样 l张 (2)绘制毛坯图样 l张 (3)编制机械加工工艺规程 l套(包括工艺过程卡和工序 (4)编制设计说明书 1份。零件分析(一) 零件的作用题目所给的零件是离合器座,他的作用是在动力传动中切断动力,也就是说在动力传动中发动机侧还在转动的情况下,切短了动力的连接,使的后端不在获得动力.(二) 零件的工艺分析零件的材料为12Cr2Ni4A，所以使用棒料。以下是离合器座需加工表面及加工表面之间的位置要求.(1) 车端面、钻

14、中心孔25。扩孔48.(2) 车13mm的槽(3) 半精车左端面余量,车外圆81，车槽60，车R0.75的槽，车62外圆及其台阶面、车50内孔并倒0.545角.(4) 调头(以50内孔为定位)车右端面、车R0.75的槽,车54的盲孔并到角.(5) 钻3-5.5,3-5的孔(6) 铣侧面外型由以上分析知，可先粗车两端面及外圆,然后以此为基准采用采用专用夹具，并保证位置精度要求，再跟据各加工方法的经济，精度及机床所能达到的位置精度。采用各种常规加工方法均可。（三）二确定毛坯1、 零件材料为12Cr2Ni4A的棒料，查机械制造工艺设计简明手册选用尺寸工差HB761-66确定毛坯加工余量。2、 确定工

15、件的加工余量及型状，查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H级。毛坯的各面加工余量如下表2 加工面代号基寸本加余量等级加工余量说明A122.5H1外圆车刀加工A250H0.2孔降一级双侧加工A313H0轴双侧加工A454H0孔降一级双侧加工A562H0轴双侧加工A660H0轴双侧加工A75H0.1孔降一级双侧加工A85.5H0.1轴双侧加工3 绘制铸件毛坯图(见附图) 工艺规程设计及表面处理（二） 选择定位基准1 粗车，以外圆为基准 2半精加工，以20的中心孔为定位基准，以13的槽为辅基准， 3以内孔为定位基准（二）制定工艺路线 跟据零件的几何型状，尺寸精度及位置

16、精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济，精度等。在生产纲领已确定的情况下，可以考虑提高生产率，处此之外还要考虑经济效果，以便生产成本下降查简明手册得零件的加工方法及工艺路线方案如下：1下料。切8630的棒料，用锯床加工。2 粗车加工，车两端面至长度26。钻铰孔用25的麻花钻， 扩孔至36，扩孔至48.3粗车加工，车两端面至长度24，扩孔至49.7。4车外圆至83。切深11，宽12的槽5调质处理HRC35-386车削加工，半精加工，车端面至23，半精车内孔54深11.5，半精车：倒角1457掉头，车端面至长度22.5，车内孔至50，深度为12，到角分别为0.545，0.845。8半精车：车外

17、圆至81，车外圆台阶面为62，车槽的外圆为60。车半径为0.75的圆弧槽。9钻床：钻3-5的孔。10钻床：钻3-5.5的孔。11粗铣：铣平面12精铣:铣平面13去毛刺14探伤处理15终检16发兰（三） 机械加工余量、工序尺寸及工差的确定（1）. 外圆表面（81 62 60） 外圆81, 62 60表面粗糙度为Ra3.2 ，公差等级IT7级，查机械制造工艺设计简明手册表3-9采用先粗车，然后再半精车（可达到7级精度）。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=3mm，半精车的双边余量为2Z=0.5mm，查机械制造工艺设计简明手册15-13。（2）、内孔表面（50 54）内孔50表面粗糙度为Ra3.2

18、 ，公差等级IT7级，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-8采用扩孔，根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=1mm。内孔54表面粗糙度为Ra12.5 ，公差等级IT7级，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-8，采用扩孔，根据其尺寸选用钻孔的双边余量为2Z=1m3。（3）、左右端面1）右端面粗糙度无要求， 轴向无公差要求，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-2采用先粗车后半精车，粗车的加工余量Z=1mm 精车的加工余量为0.5mm。2）左端面粗糙度无要求，轴向无公差要求，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-2采用先粗车后半精车，粗车的加工余量Z=1mm 精车的加工余量为0.5mm。（4）切槽 切

19、槽两面粗糙度为Ra3.2m，公差等级IT7级，查机械制造工艺设计简明手册表3-9采用先粗车，然后再半精车（可达到7级精度）。根据其尺寸，选用粗车的双边余量为2Z=1mm，精车的双边余量为2Z=0.5mm，查机械制造工艺设计简明手册15-13，（5）半径0.75圆弧槽 圆弧槽的粗糙度要求为Ra3.2m，公差等级为IT7级，查机械制造工艺设计简明手册表3-9半精车（可达到七级）. 根据其尺寸，半精车的双边余量为2Z=0.1mm，查机械制造工艺设计简明手册15-13，（6）3-5内孔，公差等级按IT11，表面粗糙度无要求，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-8需要钻、精扩(7)铣三边 三边的粗糙度要

20、求为Ra12.5m，差等级为IT6级，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-15先粗铣，然后在精铣(可达6级)。根据其尺寸，选用粗铣的余量为1mm，精铣的余量为0.5mm，查机械制造工艺设计简明手册12.3-15，确定切削用量及时间1. 下料，8630mm棒料工件材料：12Cr2Ni4A 棒料。机床：锯床2（1）粗车两端面至26，以外圆为基准钻铰25的孔。扩孔至48 车床：CA6140 （2）加工要求。粗车，铰孔，扩孔。 （3）刀具：YG6硬质合金车刀，25的麻花钻，故根据机械制造工艺设计简明手册表明取刀的直径8。选择选择在头焊接式外圆车刀。确定粗车端面切削，用量，根据切削用量简明手册第一部分表

21、1.1,由于CA6140机床的中心高为200mm。（表1.30）,故选刀杆尺寸，刀片厚度为6mm，根据表1.3可得， （4）根据切削手册表3.16选择刀具前角r0=0后角A0=8副后角为A1=10，刃倾角0=-10，主偏角=60。4切削用量（1）确定切削深度ap因为余量关系，故选择ap=3mm分两次走刀完成。（2）确定每刀进给量fz 由于本次工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可以不考虑，从而可采用不对称车，以提高进给量，以提高工作效率。根据切削手册表3.5使用YG6硬质合金，车刀加工，机床工率405kw时。 Fz=0.09-0.18mm/z故选择：fz=0.18mm/z（3）确定刀具寿命及磨钝标

22、准据根切削手册表3.7车刀刀刃后面刀面最大磨损量为1.5mm：由于车刀直径为8mm。故刀具使用寿命T=180min。（4）计算切削速度Vc及每分钟进给量Vf 根据切削手册表3.16。当d0=8mm，Z=12，ap=0.75，fz0.18时； ，各修正系数： 切削速度计算公式 切削厚度： 切削宽度： 切削速度：N为主轴转速 D为工件最大直径所以根据切削手册转速为1000r/min（5）检验机床功率 根据切削手册3.24，近似为，根据机床使用说明书，主轴允许功率为。故检验合格。所以 用25的麻花钻，钻头几何形状为:双锥修磨横刀, =,=,=,=3.5mm. =,=,=2 mm, =4 mm.2.选

23、用切削用量（1）、确定进给量按加工要求确定进给量,查表2.7可知，加工无要求，棒料强度为,=8mm,时, =0.520.64mm/r,由于=1.36,则取.=0.87 mm/r.由于是加工通孔,为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而用手动进给.由表2.19可查出钻孔时的轴向力,当.=0.87 mm/r., =11 mm,时,轴向力为=5060N.轴向力的修正系数均为1.0,故=5060N.根据Z525钻床说明书,机床进给机构强度允许最大轴向为=8830N,故.=0.87 mm/r可用（2）、决定钻头磨钝标准及寿命.由表2.12,当,=8 mm,时,钻头后刀面最大磨损

24、量为0.6mm,寿命为T=60min.（3）、确定切削速度 查表2.15,切削速度为8 m/ min,修正系数为=1.0, =1.0, =0.85, =1.0,故=8 1.0 1.0 0.85 1.0=6.8 m/ min. =373.7r/min（3）、计算基本工时:,=30mm,入切量及超切量由表2.9查出. =5 mm.所以: = =0.578min.扩孔至 查切削手册表2.10，扩孔进给量为： f = 0 .7 0 .8 m m / r ，并由机床使用说明书最终选定进给量为： f = 0 .8 1m m / r 。根据资料，切削速度 v = 0 .4 v 钻 ，其中 v 钻 为用钻头钻

25、同样尺寸实心孔时的切削速度，故 v = 0. 4 48 = 18.4 m / min根据机床使用说明书选取 nw = 300r / min 。基本工时：3车外圆。车的台阶面粗车外圆已知加工材料为12Cr2Ni4A的棒料；机床为CA6140，型用卧式车床，工件装在三爪卡盘中。所选刀具为YT15硬质负质合金可转位车刀，选择在头焊接式外圆车刀。根据切削用量简明手册表1.1由于CA6140车床的中心高为200C表1.307。放选刀料尺寸BH=16mm25mm刀片厚度为6mm（2） 车刀几何形状（表1.3）；选择带倒棱角前刀面，Kr=60,= 卷肖槽尺寸为=5mm。WBn=5mm。CBn=0.7mm。（

26、2）、选择切削用量1） 确定切削深度，由于粗加工余量仅为3mm, 可在一次走刀内切完故 2） 确定进给量f,根据表1.4，在粗车棒料，刀杆尺寸16mm ,以及工件直径为 f=0.4 按CA6140车床说明书选择 f=0.55mm/r确定的进给量尚需满是车床进给机构强度的要求，鼓需进行效验根据CA6140车床说明书，其进给机构允许的进给 根据表1.21,当钢的强度 进给力为Ff=1820N。切削是Ff的修正系数为 （见表1.29-2），故实际进给力为 Ff=1820由于切削是的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选f=0.55mm/r 的进给量可用。3）、选择车刀磨钝标准及寿命根据表1.9，

27、车刀后刀面最大磨损量取为1mm, 车刀寿命7=60min。4）、确定切削速度， 切削速度可根据公计算，也可直接由表中查出。 根据表1.10 当用YT15硬质合金车刀加工钢料， 切削速度。 切削速度的修正系数为 均可见表1.281 故 根据CA6140车床说明书 选择 这时实际切削速度为= 切削速度的计算也可根据表1.27进行 式中 故 =21.2m/min 由CA6140车床说明书。选择与查表结果相同 这时。 （5）检验机床功率 切削是的功率可由表查出，也可按公式进行计算由表1.24 切削功率的修正系数 切削功率的修正系数 (表1.27) 故实际切削是的功率为 切削功率也可根据公式计算，这时

28、式中可由表1.19查出， ，时，。 切削力的修正系数为（表1.28）， 故 根据CA6140车床说明书，当时，车床主轴允许功率，因。 故所选择之切削用量可在C620-1车床上进行。 最后的车削用量力 （1） 计算基本工时 式中 L=， 根据表1.26,车削时的入切量及超切量 。 则 L= 故 半精车外圆81 2半精车（1） 选择刀具 车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。半精车的刀片牌号选为YT15，车刀几何形状为（表1.3）:。（2） 选择切削用量 1决定切削深度 2决定进给量+半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。根据表1.6当表面粗糙度为（预计）时. 。 根据CA6140车床说明

29、书，选择。 3选择车刀磨标准及寿命 根据表1.9,选择车刀后刀面最大磨损量为0.6mm。刀具寿命T=60min4决定切削速度，根据1.10。当时 Vt=176m/min.切削速度修正系数均为1，故 V=176m/min 根据C620-1车床说明书。选择 这时实际切削速度 （5） 效验机床功率 根据1.24，当， 时， 根据CA6140 车床说明书，当时 ，主轴允许功率为5.2KW。 由于，故选择的切削用量可用， 即 （6） 计算基本工时: 根据表1.26 。 故L=（22.5+1）mm=23.5mm 3 钻3-5.的小孔并倒角，钻3-5。5的孔并倒角 1、钻3个孔5选择高速钢麻花钻头,其直径为

30、=4mm,钻头几何形状为:双锥修磨横刀, =,=,=,=3.5mm. =,=,=1 mm, =2 mm.2.选用切削用量（1）、确定进给量按加工要求确定进给量,查表2.7,当加工无精度要求,棒料强度为,=4mm,时, =0.520.64mm/r,由于=1.36,则取.=0.87 mm/r.由于是加工通孔,为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断,故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而用手动进给.由表2.19可查出钻孔时的轴向力,当.=0.87 mm/r., =11 mm,时,轴向力为=5060N.轴向力的修正系数均为1.0,故=5060N.根据Z525钻床说明书,机床进给机构强度允许最大轴向为=8830N,

31、故.=0.87 mm/r可用（2）、决定钻头磨钝标准及寿命.由表2.12,当,=4 mm,时,钻头后刀面最大磨损量为0.6mm,寿命为T=60min.（3）、确定切削速度 查表2.15,切削速度为14 m/ min,修正系数为=1.0, =1.0, =0.85, =1.0,故=14 1.0 1.0 0.85 1.0=11.9 m/ min. =373.7r/min根据Z525钻床说明书,可考虑选择392 r/min（4）、检验机床扭矩及功率.根据表2.21,选取=21.58N/m扭矩的修正系数为1.0,故=21.58N/m.根据Z525钻床说明书,当.=0.87 mm/r. =11.9 m/

32、min时, =72.6N/m.根据表2.23,当,=8mm,.=0.87 mm/r. =11.9 m/ min.时, =1.0KW根据Z525钻床说明书, =2.26KW,由此可断定所选择的切削用量可用,即.=0.87 mm/r. =11.9 m/ min,n=392 r/min.（5）、计算基本工时:,=21 mm,入切量及超切量由表2.9查出. =5 mm.所以: = =0.1min.2、铰孔1）、选择高速钢铰刀,其直径为=4mm,0、=10、=1.5、=15、=122）、选用切削用量.a、确定进给量.按加工要求确定进给量,查表2.11加工无精度要求,棒料强度为,=8mm,时, =1.02

33、.0则取.=1 mm/r.由于是加工通孔,由表2.24可查出铰孔时的轴向力,当.=1 mm/r., =4 mm,时,轴向力为=5060N.轴向力的修正系数均为1.0,故=5060N.根据Z525钻床说明书,机床进给机构强度允许最大轴向为=8830N,故.=1 mm/r可用b、决定钻铰刀头磨钝标准及寿命.由表2.12,当,=4 mm,时,钻头后刀面最大磨损量为0.6mm,寿命为T=20min.c、确定切削速度 查表2.24,切削速度为 8 m/ min,修正系数为=1.0, =1.0, =0.85, =1.0,故=4 1.0 1.0 0.85 1.0=3.4m/ min. =150r/min根据

34、Z525钻床说明书,可考虑选择130 r/mind、检验机床扭矩及功率.根据表2.21,选取=21.58N/m扭矩的修正系数为1.0,故=21.58N/m.根据Z525钻床说明书,当.=1 mm/r. =6.8m/ min时, =72.6N/m.根据表2.24,当,=4 mm,.=1 mm/r. =3.4m/ min.时, =1.0KW根据Z525钻床说明书, =2.26KW,由此可断定所选择的切削用量可用,即.=1 mm/r. =3.4m/ min,n=130 r/min.（3）、计算基本工时:,=21mm,入切量及超切量由表2.9查出. =5 mm.所以: = =0.2min.4铣侧面外型

35、。以内孔为基准。刀具：硬质合金三刃铣刀机床:X51立式铣床刀具：硬质合金立铣刀（镶螺旋形刀片），根据简明手册查得：dw=63mm， z=16。根据切削手册查得fz=0.1mm/z因此：ns=1000L/dw=136r/min因采用X51立式铣床取nw=100r/min所以V=dwnw/1000=198m/min 当nw=300r/min时工作台每分钟进给量为 根据切削手册表4.2-37查得fm=165mm/min。(五)表面处理表面处理定义：表面处理的对象非常广泛,从传统工业到现在的高科技工业,从以前的金属表面到现在的塑料,非金属的表面.它使材料更耐腐蚀 ,更耐磨耗,更耐热,它使材料之寿命延长

36、,此外改善材料表面之特性,光泽美观等提高产品之附加价值,所有这些改变材料表面之物理,机械及化学性质之加工技术统称为表面处理 (surface treatment) 或称为表面加工(surface finishing)。金属经初步加工成型后需修饰金属表面,美化金属表面 ,更进一步改变金属表面的机械性质及物理化学性质等之各种操作过程,称之为金属表面处理.或称之金属 表面加工(metal) 表面处理的目的 : 表面处理的目的可以分四大类: (1) 美观(appearance). (2) 防护(protection) (3) 特殊表面性质(special surface properties) (4)

37、 机械或工程性质(mechanical or engineering properties)金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。 为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可

38、以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。 本次设计的表面处理就是在表面的机械性质各种操作过程表现为工艺规程中的金属的切削，铣削和钻削以及去毛刺。物理化学性质等之各种操作过程,表现为调质处理和发蓝处理。调质处理quenching and tempering：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200350之间。发蓝是将钢

39、在空气中加热或直接浸於浓氧化性溶液中，使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术，也称发黑。钢铁零件的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行，也可在高温热空气及500以上的过热蒸气中进行，更常用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热。发蓝时的溶液成分、反应温度和时间依钢铁基体的成分而定。发蓝膜的成分为磁性氧化铁，厚度为0.51.5微米，颜色与材料成分和工艺条件有关，有灰黑、深黑、亮蓝等。单独的发蓝膜抗腐蚀性较差，但经涂油涂蜡或涂清漆后，抗蚀性和抗摩擦性都有所改善。发蓝时，工件的尺寸和光洁度对质量影响不大。故常用於精密仪器、光学仪器、工具、硬度块等。 钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。发黑处理

40、现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。金属“发蓝”药液 采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。 黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。一、碱性氧化法“发蓝”药液 1配方： 硝酸钠50100克氢氧化钠600700克亚硝酸钠100200克水1000克 影响氧化质量的因素及工艺过程的控制.1 溶液成份 .1.1 氢氧化钠的含量 溶液中氢氧化钠的含量与氧化速度有关，浓度高些可加快氧化速度，膜厚度也略有增加，但决非越高越好，较适合的浓度是550700克升，过高容易形成红色挂灰

41、、疏松、多孔氧化膜。当氢氧化钠含量超过1100克升时就不再形成氧化膜，甚至原先已有的膜还会被溶解。氢氧化钠太低时，不仅氧化膜薄且易发花，防护性能亦差。 虽然氢氧化钠的范围相当宽，实际操作时仍应根据钢材(工件)的化学成份选择最合适的含量：高碳钢可以用较低的氢氧化钠，而低碳钢应采用较高的浓度。 .1.2 亚硝酸钠浓度 亚硝酸钠是溶液中的氧化剂。提高亚硝酸钠浓度，可使溶液中亚铁酸钠和铁酸钠增多，从而加快氧化速度，形成的氧化膜层致密且牢固。若亚硝酸钠含量过低时，氧化膜虽厚但疏松，氧化剂本身的消耗亦会增加，有时还会使氧化膜出现难看的暗绿色。通常亚硝酸钠含量控制在150250克升范围内。 1.3 铁 铁虽

42、然并不包括在溶液成分之内，但是溶液中必须要含有少量的铁，只有那样，才能在工件表面形成致密且结合牢固的氧化膜。新配制的溶液中因缺乏铁致使所得到的膜十分疏松，同基体的结合力亦很差。当然铁的含量亦不能过高，否则会导致氧化膜的成膜速度下降，且膜上出现红色挂灰。一般铁的含量应控制在0.5 2.0克升范围内。 1.4 氧化温度、时间与钢铁(工件)含碳量的关系 用来制造工件的钢材中均含有少量碳。碳含量对氧化过程影响较大 。一般，含碳量高的钢容易氧化，因而所采用的温度较低，时间也较短；含碳量低时不易被氧化，所用温度必须高些，时间也要长得多；中碳钢所需温度和时间介于两者之间。 2制法：按配方计量后，在搅拌条件下

43、，依次把各料加入其中，溶解，混合均匀即可。 3说明： （1）金属表面务必洗净和干燥以后，才能进行“发篮”处理。 （2）金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关，“发蓝”药液温度及金属器件在其中的处理时间可参考下表。 含碳量;0.7%以上 温度135-138*C 氧化时间1520min含碳量0.40.7% 温度138142*C 氧化时间2024min含碳量0.1_0.4% 温度140146*C 氧化时间3560min合金钢温度140145*C氧化时间5060min高速钢 温度135138*C 氧化时间3040min（3）每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量，以便及

44、时补充有关成分。一般使用半年后就应更换全部溶液。 （4）金属“发蓝”处理后，最好用热肥皂水漂洗数分钟，再用冷水冲洗。然后,又用热水冲洗，吹于。二、酸性氧化法“发蓝”药液 1配方： 磷酸310克硝酸钙80100克过氧化锰1015克水1000克 2制法：按配方计量后，在不断搅拌条件下，依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙加入其中，溶解，混合均匀即可。 3说明： （1）金属器件先经洗净和干燥后才能进行“发蓝”处理。 （2）此法所得保护膜呈黑色，其主要成分是由磷酸钙和铁的氧化物所组成，其耐腐能力和机械强度均超过碱性氧化法所得的保护膜。 4.“发蓝”工作温度为100，处理时间为4045分钟。在处理碳素钢时，药液中磷酸含量控制在35克升；处理合金钢或铸钢时，磷酸含量控制在510克升。应注意定期分析药液磷酸的含量。 5.“发蓝”处理后金属器件的清洗方法同上。方法代替,常用于金属的防锈和防腐.。安全技术操作规程发蓝处理工1 工作前穿戴