气门摇臂的热处理工艺研究
目 录
引言 1
一、热处理知识介绍 2
二、课题背景知识 2
（一）零件的作用 3
（二）柴油机相关知识介绍 3
三、摇臂和热处理的关系 5
（一）摇臂在柴油机的用途以及重要性 5
（二）由于摇臂失效而导致发动机异常情况 6
（三）热处理对摇臂做出的一些性能提高 7
（四）热处理可能出现的缺陷以及预防措施 7
（五）失效总结 9
四、具体拟定热处理工艺 10
（一）摇臂热处理的前期工作 10
（二）摇臂热处理的后期工作 14
总结 21
参考文献 22
谢辞 23
引言
热处理行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展，在新经济时代，行业呈现了新的发展趋势，由此对其它的质量，性能要求有了新的变化。现在热处理行业发生着结构性变化，经过近50年的发展 ,我国热处理行业取得了长足的进步，尤其是进入21世纪 ,制造业的快速发展给热处理行业带来了一个不可多得的发展良机。本次是对摇臂的热处理分析，使我们在金属在热处理过程中的渗碳，淬火，前清洗，后清洗的一个知识巩固，以及对热处理设备的了解。并在实际编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备处理一个金属零件的工艺规程的能力。能根据被处理零件的技术要求，运用专业设计知识对其进行实际操作，并在实践中掌握细节，分析。并且结合自己的工作经验对零件做出大胆的自我改善，在学以致用以后，灵活运用自己的扎实基本知识，并得以总结。通过热处理设备，使我们更加了解热处理的相关知识，以及对各种零件的不同而使用不同的热处理设备和热处理工艺。进一步提高我 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
们的专业知识。
本次设计的主要内容主要是了解零件在产品中的应用以及技术要求，经分析本次设计的零件年产量为10000件，属大批量生产。其次进行工艺分析，确定热处理的设备和热处理工艺，热处理时间等的确定。气门摇臂的材料是HT200，因为它是紧密零件所以对前清洗和后清洗都有严格的要求，以及回火注意事项。
一、 热处理知识介绍
（一）热处理概念
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却，通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的一种工艺。金属物理的发展和其他新技术的移植应用，使金属热处理工艺得到更大发展。
（二）热处理的类型
热处理的种类非常多，基本可以分成两大类，第一类是组织构造不会经由热处理而发生变化的，第二类则是基本的组织结构发生变化的。第一类热处理程序，主要用于消除内应力，而此内应力是因为不同冷却条件而引起的。它的组织、强度及其他性质等，不会因为热处理而改变。第二类则相反，它的组织发生了明显的改变，可大致分为五类：1.软化退火：其目是让金属内部达到或者接近平衡状态，获得良好的性能，或者是为淬火做准备。2.正常化处理：目的是为了得到更细致的状态，它常用于改善材料的切削性能。3.淬火：主要为了获得更高的硬度，但是同时金属也更脆。4.回火：为了让硬度降低，方便切削，见图1-1和图1-2。
图1-1 正火 图1-2 退火
（三）热处理设备
首先热处理设备是对工件进行退火、正火、淬火、回火等热处理工艺操作的设备。它包括如下：1.渗碳炉2.真空炉3.台车炉4.网带炉5.回火炉6.焙烧炉7.箱式炉8.燃油炉9.加热炉10.硝盐炉11.时效炉12.感应炉13.盐浴炉14.井式炉15.罩式炉16.退火炉17.淬火炉18.燃气炉19.坩埚熔化炉20.铝合金热处理炉21.烧结炉。
（四）热处理设备的选用
选用的热处理设备应在满足热处理工艺要求的基础上，应有较高的生产率，热效率和低能耗。一般产品足够多时，选用专用设备有最好的节能效果，如图1-3和图1-4。
图1-3 烘箱
图1-4 烘箱
二、课题背景知识
（一）零件的作用
本设计所设计的零件是1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂（如图2-1），它的材质是SCr420H它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，因此它的要求硬度值和碳含量有一定的要求，这就需要我们热处理工艺来实现。
图2-1 气门摇臂
（二）柴油机的相关知识介绍
简介柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被为狄塞尔引擎。
柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500～700℃的高温，然后高压泵将向气缸中喷射柴油，与高温空气混合，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞下行做功。
柴油机对我们有着很大的作用，创造出的价值非常可观，可是它造成的环境污染也是很严重的，所以我们在追求机械化的设备时，也不能忘了我们的环境保护。随着社会的需要，各种柴油机生产数量将不断增加，而气门摇臂是柴油机上的重要零件，所以创造出效益高，轻便，经久耐用，便于生产的气门摇臂这一零件是很有必要的。
三、摇臂和热处理的关系
（一）摇臂在柴油机中的用途以及重要性
只要转动手柄一下，那么利用扇形棘轮提供凸轮轴的旋转动力，就可以启动柴油机。操作者在整个起动过程中都不需要用手控制减压杆，则变得更为安全容易。
摇臂在这起到调节更加便捷和安全性。如果没有摇臂在这中间，那么启动的时候会非常费力而且可能发生意外情况。
（二）由于摇臂失效而导致发动机异常情况
有一次实例，一个厂里的1105柴油机在施工过程中，突然出现排气冒黑烟故障及异响，但是很快冒黑烟现象结束了，但是异响始终存在，因作业现场需要，柴油机没有停止检查，而是继续作业直到工作结束。
后经专业人员检查分析，该摇臂断裂，气门室体损坏。发生此故障实属罕见，因为该摇臂是铸铁件，且受力很大。因此该摇臂断裂属于疲劳和原有缺陷造成的。当然在发动机出现情况时，文明应该采取正确的措施，下面有两条借鉴：
1.当发动机出现异常时，应立即停止运行，及时检查，避免发生更大的连带故障。
2.在没有搞清楚故障之前不要继续工作。一定要在确认没有故障的情况下才能继续工作。
为了防止回火脆性的出现，应正确选择回火温度和冷却方式．一旦出现回火脆性，对第一类回火脆性，只有通过重新加热淬火，另选温庹回火；对第二类回火脆性，可以采取重新加热回火，然后加速回火后冷却速度的方法消除。
5.对于硬度不足，可以加快冷却速度. 除对已出现缺陷进行回火，再重新加热淬火补救外，应严格管理炉温测控仪表，定期按计量传递系统进行校正及检验。
是为了使零件表面达到需要淬火前的表面光洁度，并且清洗效果好。
一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质＋表面淬火高。其表面含碳量0.8－－1.2％，芯部一般在0.1－－0.25％（特殊情况下采用0.35％）。经热处理后，表面可以获得很高的硬度（HRC58－－62），芯部硬度低，耐冲击。
引言 1
一、热处理知识介绍 2
二、课题背景知识 2
（一）零件的作用 3
（二）柴油机相关知识介绍 3
三、摇臂和热处理的关系 5
（一）摇臂在柴油机的用途以及重要性 5
（二）由于摇臂失效而导致发动机异常情况 6
（三）热处理对摇臂做出的一些性能提高 7
（四）热处理可能出现的缺陷以及预防措施 7
（五）失效总结 9
四、具体拟定热处理工艺 10
（一）摇臂热处理的前期工作 10
（二）摇臂热处理的后期工作 14
总结 21
参考文献 22
谢辞 23
引言
热处理行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展，在新经济时代，行业呈现了新的发展趋势，由此对其它的质量，性能要求有了新的变化。现在热处理行业发生着结构性变化，经过近50年的发展 ,我国热处理行业取得了长足的进步，尤其是进入21世纪 ,制造业的快速发展给热处理行业带来了一个不可多得的发展良机。本次是对摇臂的热处理分析，使我们在金属在热处理过程中的渗碳，淬火，前清洗，后清洗的一个知识巩固，以及对热处理设备的了解。并在实际编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备处理一个金属零件的工艺规程的能力。能根据被处理零件的技术要求，运用专业设计知识对其进行实际操作，并在实践中掌握细节，分析。并且结合自己的工作经验对零件做出大胆的自我改善，在学以致用以后，灵活运用自己的扎实基本知识，并得以总结。通过热处理设备，使我们更加了解热处理的相关知识，以及对各种零件的不同而使用不同的热处理设备和热处理工艺。进一步提高我 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
们的专业知识。
本次设计的主要内容主要是了解零件在产品中的应用以及技术要求，经分析本次设计的零件年产量为10000件，属大批量生产。其次进行工艺分析，确定热处理的设备和热处理工艺，热处理时间等的确定。气门摇臂的材料是HT200，因为它是紧密零件所以对前清洗和后清洗都有严格的要求，以及回火注意事项。
一、 热处理知识介绍
（一）热处理概念
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却，通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的一种工艺。金属物理的发展和其他新技术的移植应用，使金属热处理工艺得到更大发展。
（二）热处理的类型
热处理的种类非常多，基本可以分成两大类，第一类是组织构造不会经由热处理而发生变化的，第二类则是基本的组织结构发生变化的。第一类热处理程序，主要用于消除内应力，而此内应力是因为不同冷却条件而引起的。它的组织、强度及其他性质等，不会因为热处理而改变。第二类则相反，它的组织发生了明显的改变，可大致分为五类：1.软化退火：其目是让金属内部达到或者接近平衡状态，获得良好的性能，或者是为淬火做准备。2.正常化处理：目的是为了得到更细致的状态，它常用于改善材料的切削性能。3.淬火：主要为了获得更高的硬度，但是同时金属也更脆。4.回火：为了让硬度降低，方便切削，见图1-1和图1-2。
图1-1 正火 图1-2 退火
（三）热处理设备
首先热处理设备是对工件进行退火、正火、淬火、回火等热处理工艺操作的设备。它包括如下：1.渗碳炉2.真空炉3.台车炉4.网带炉5.回火炉6.焙烧炉7.箱式炉8.燃油炉9.加热炉10.硝盐炉11.时效炉12.感应炉13.盐浴炉14.井式炉15.罩式炉16.退火炉17.淬火炉18.燃气炉19.坩埚熔化炉20.铝合金热处理炉21.烧结炉。
（四）热处理设备的选用
选用的热处理设备应在满足热处理工艺要求的基础上，应有较高的生产率，热效率和低能耗。一般产品足够多时，选用专用设备有最好的节能效果，如图1-3和图1-4。
图1-3 烘箱
图1-4 烘箱
二、课题背景知识
（一）零件的作用
本设计所设计的零件是1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂（如图2-1），它的材质是SCr420H它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，因此它的要求硬度值和碳含量有一定的要求，这就需要我们热处理工艺来实现。
图2-1 气门摇臂
（二）柴油机的相关知识介绍
简介柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被为狄塞尔引擎。
柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500～700℃的高温，然后高压泵将向气缸中喷射柴油，与高温空气混合，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞下行做功。
柴油机对我们有着很大的作用，创造出的价值非常可观，可是它造成的环境污染也是很严重的，所以我们在追求机械化的设备时，也不能忘了我们的环境保护。随着社会的需要，各种柴油机生产数量将不断增加，而气门摇臂是柴油机上的重要零件，所以创造出效益高，轻便，经久耐用，便于生产的气门摇臂这一零件是很有必要的。
三、摇臂和热处理的关系
（一）摇臂在柴油机中的用途以及重要性
只要转动手柄一下，那么利用扇形棘轮提供凸轮轴的旋转动力，就可以启动柴油机。操作者在整个起动过程中都不需要用手控制减压杆，则变得更为安全容易。
摇臂在这起到调节更加便捷和安全性。如果没有摇臂在这中间，那么启动的时候会非常费力而且可能发生意外情况。
（二）由于摇臂失效而导致发动机异常情况
有一次实例，一个厂里的1105柴油机在施工过程中，突然出现排气冒黑烟故障及异响，但是很快冒黑烟现象结束了，但是异响始终存在，因作业现场需要，柴油机没有停止检查，而是继续作业直到工作结束。
后经专业人员检查分析，该摇臂断裂，气门室体损坏。发生此故障实属罕见，因为该摇臂是铸铁件，且受力很大。因此该摇臂断裂属于疲劳和原有缺陷造成的。当然在发动机出现情况时，文明应该采取正确的措施，下面有两条借鉴：
1.当发动机出现异常时，应立即停止运行，及时检查，避免发生更大的连带故障。
2.在没有搞清楚故障之前不要继续工作。一定要在确认没有故障的情况下才能继续工作。
为了防止回火脆性的出现，应正确选择回火温度和冷却方式．一旦出现回火脆性，对第一类回火脆性，只有通过重新加热淬火，另选温庹回火；对第二类回火脆性，可以采取重新加热回火，然后加速回火后冷却速度的方法消除。
5.对于硬度不足，可以加快冷却速度. 除对已出现缺陷进行回火，再重新加热淬火补救外，应严格管理炉温测控仪表，定期按计量传递系统进行校正及检验。
是为了使零件表面达到需要淬火前的表面光洁度，并且清洗效果好。
一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质＋表面淬火高。其表面含碳量0.8－－1.2％，芯部一般在0.1－－0.25％（特殊情况下采用0.35％）。经热处理后，表面可以获得很高的硬度（HRC58－－62），芯部硬度低，耐冲击。
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