热处理零件的结构工艺性及技术条件标注

热处理零件的结构工艺性及技术条件标注

	一、热处理零件结构工艺性    在设计零件结构时，不仅要考虑到其结构适合零件机构的需要，而且要考虑到加工和热处理过程中工艺的需要，特别是热处理工艺，如果产生缺陷或报废，将会造成很大的经济损失。因此，设计零件结构必须考虑其结构形状适合热处理工艺性的要求。   （一）零件应尽量避免尖角、棱角  零件的尖角、棱角处容易产生过热、应力集中，导致裂纹产生。在设计零件时应将其设计为圆角或倒角，如下图所示。  图3-7-1  避免尖角设计	图3-7-2  避免厚薄悬殊

（二）零件截面厚度应力求均匀 零件截面尺寸差别较大时，容易造成冷却速度和组织转变不一致，产生很大的应力，导致较大的变形或开裂。设计零件结构时，尽量使其各部分厚度均匀一致，如变盲孔为通孔，厚大部位应尽量减薄，在大截面处开工艺孔，合理安排零件上孔洞位置等设计，见图3-7-2使零件减少变形和开裂。

（三）零件的形状应尽量对称和封闭。 零件的几何形状不对称易造成淬火时冷却速度不同，应力分布不均匀而产生变形，因此应将零件形状对称设计，如下图所示。 

图  采用对称结构

图  弹簧卡头

图弹簧卡头，在热处理前不开槽，采用封闭结构淬火，回火后再切开槽口。

零件各部分可采用组合结构，对一些形状复杂或各部分性能要求不同而采取不同热处理的零件，可分别设计成几个零件，单独加工热处理后再组装。例如磨床顶头，如整体使用W18Cr4V制造，淬火后易产生裂纹，若采用组合结构，顶尖头用W18Cr4V，而锥柄部分采用45钢，分别热处理后采用热套装配，既解决了开裂又节省了高素钢材料。

二、热处理技术条件的标注

设计图样上的热处理技术标注有热处理工艺名称、硬化层深度、硬度等。在标注硬度时允许一个波动范围。布氏硬底在30～40HBS的范围，洛氏硬度5HRC的范围。

根据GB/T12603—1990，金属热处理工艺代号由数字及英文字母表示，具体标记规定如下：

工艺总称	代号	工艺类型	代号	工艺名称	代号	加热方法	代号
热处理	5	整体热处理	1	退火	1	加热炉	1
				正火	2
				淬火	3	感应	2
				淬火和回火	4
				调质	5
				稳定化处理	6	火焰	3
				固溶热处理；水韧处理	7
				固溶热处理和时效	8
		表面热处理	2	表面淬火和回火	1	电阻	4
				物理气相沉积	2
				化学气相沉积	3	激光	5
				等离子体化学气相沉积	4
		化学热处理	3	渗碳	1	电子束	6
				碳氮共渗	2
				渗氮	3
				碳氮共渗	4
				渗其它非金属	5	等离子体	7
				渗金属	6
				多元共渗	7	其它	8
				熔渗	8

前四位数字表示基础分类，包括热处理工艺（第一位数字5）、工艺类型（第二位数字）、工艺名称（第三位数字）和实现工艺的加热方法（第四位数字），见表3.6。四位数字后面的英文字母表示附加分类，是对基础分类中某些工艺的具体条件进一步分类。表示热处理加热介质及代号见表3.7，退火方法及代号见表3.8，淬火冷却介质和冷却方法及代号见表3.9，渗碳和碳氮共渗后的冷却方法及代号见表3.10。化学热处理中渗非金属、渗金属、多元共渗、溶渗四种工艺按渗入元素的化学元素符号表示。

表3.6

加热介质	固体	液体	气体	真空	保护气氛	可控气氛	态床
代号	S	L	G	V	P	C	F

表3.8  退火工艺及代号

退火工艺	去应力退火	扩散退火	再结晶退火	石墨化退火	去氢退火	球化退火	等温退火
代号	e	d	t	g	b	a	n

表3.9  淬火冷却介质和冷却方法及代号

冷却介质和方法	空气	油	水	盐水	有机水溶液	盐溶
代号	a	e	w	b	y	a
冷却介质和方法	压力淬火	双液淬火	分级淬火	等温淬火	形变淬火	热处理
代号	p	d	m	n	f	g

表3.10  渗碳、碳氮共渗后的冷却方法及代号

冷却方法	直接淬火	一次加热淬火	二次加热淬火	表面淬火
代号	g	r	t	h

上述金属热处理代号中第一位数字“5”是机械制造工艺分类与代号中表示热处理的工艺代号，第二到第四个数字表示第二到第四个层次的分类代号。例如5131表示整体淬火、用加热炉加热。当其中某个层次不需要进行分类时，该层次代号用零表示。例如5002表示感应加热热处理，中间两个零表示不需要分类。

附加分类代号接在基础分类代号之后。加热介质代号用大写英文字母，其他代号用小写英文字母。当附加代号多于一个字母时，按表3.7至表3.10的先后顺序标注，例如5131Lm表示盐溶加热整体分级淬火。

化学热处理中用元素符号表示渗入元素的代号，并用括号括起来，例如5370（S-N）表示硫氮共渗的代号。

多工序热处理工艺代号用破折号将各工艺代号连接组成，除第一道工序外，后面的工序均可省略第一个数字“5”，例如5151-33/G表示调质处理和气体渗氮。

现工厂企业内部许多文件资料和旧的参考书籍中还保留着旧的热处理代号，见下表，以供参考。 

热处理	代表符号	表示方法举例
退火	Th	退火表示方法：Th
正火	Z	正火表示方法：Z
调质	T	调质至220~250HB，表示方法为:T235
淬火	C	淬火回火至45~50HRC，表示方法为：C48
油中淬火	Y	油冷淬火后回火至30~40HRC，表示方法为：Y35
高频淬火	G	高频淬火后回火至50~55HRC，表示方法为：G52
调质高频淬火	T-G	调质高频淬火回火至52~58HRC，表示方法为：T-G54
火焰淬火	H	火焰淬火回火至52~58HRC，表示方法为：H54
氰化（C-N共渗）	Q	氰化淬火回火至56~62HRC，表示方法为：Q59
氮化	D	氮化层深度至0.3mm，硬度大于850HV，表示方法为：D0.3~900
渗碳淬火	S-C	渗碳层深度至0.5mm，淬火回火至56~62HRC，表示方法为：S0.5~C59
渗碳高频淬火	S-G	渗碳层深度至0.9mm，高频淬火回火至56~62HRC，表示方法为：S0.9~C59

注：回火、发蓝用文字标注。GC 423-1962为原第一机械工业部机床专业标准。 

整体热处理的技术条件一般标注在图样标题栏上方，写出热处理工艺名称或代号及硬度值，如图3-7-1所示。 

局部热处理技术条件的标注可以先在零件图上用细实线标定局部热处理部位，并在引线上直接标出工艺名称及技术条件，见图3-7-2。也可在标定局部热处理部位后，在标题栏上方标出热处理技术条件。 

图3-7-1 45钢Ⅱ轴

图3-7-2 45钢摇杆表面淬火标注实例