機械工程材料習題(doc 11頁)

機械工程材料習題內容提要：
某工廠生產精密絲杠，尺寸為φ40×800mm，要求熱處理後變形小，尺寸穩定，表麵硬度為60～64HRC，用CrWMn鋼製造;其工序如下：熱軋鋼棒下料→球化退火→粗加工→淬火、低溫回火→精加工→時效→精磨。試分析：1. 用CrWMn鋼的原因。2. 分析工藝安排能否達到要求，如何改進？
絲杠是機床重要的零件之一，應用於進給機構和調節移動機構，它的精度高低直接影響機床的加工精度、定位精度和測量精度，因此要求它具有高精度和高的穩定性、高的耐磨性。在加工處理過程中，每一工序都不能產生大的應力和大的應變；為保證使用過程中的尺寸穩定，需盡可能消除工件的應力，盡可能減少殘餘奧氏體量。絲杠受力不大，但轉速很高，表麵要求有高的硬度和耐磨性，洛氏硬度為60～64 HRC。
根據精密絲杠的上述要求，選用CrWMn鋼較為合適。其原因如下：
（1）CrWMn鋼是高碳合金工具鋼，淬火處理後能獲得高的硬度和耐磨性，可滿足硬度和耐磨性的要求。
（2）CrWMn鋼由於加入合金元素的作用，具有良好的熱處理工藝性能，淬透性好，熱處理變形小，有利於保證絲杠的精度。目前，9Mn2V和CrWMn用得較多，但前者淬透性差些，適用於直徑較小的精密絲杠。
對原工藝安排分析：原工藝路線中，由於在球化退火前沒有安排正火；機加工後沒有安排去應力退火；淬火、低溫回火後沒有安排冰冷處理等項原因，使得精密絲杠在加工過程中會產生很大的應力和變形，很難滿足精密絲杠的技術要求。所以原工藝路線應改為：下料→正火→球化退火→粗加工→去應力退火→淬火、低溫回火→冷處理→低溫回火→精加工→時效→半精磨→時效→精磨。

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