汽车零部件热处理技术

绪论1

第1章钢铁热处理基础3

1.1钢铁零件的分类、表示方法与应用3

1.1.1钢的分类3

1.1.2钢号的表示方法及应用5

1.1.3铸铁的分类、表示方法及应用11

1.2钢的热处理原理24

1.2.1钢在加热过程中的转变24

1.2.2奥氏体在冷却过程中的转变30

1.3钢的整体热处理工艺36

1.3.1概述36

1.3.2钢的退火和正火36

1.3.3钢的淬火和回火42

1.4钢铁表面热处理工艺64

1.4.1表面淬火技术64

1.4.2化学热处理技术94

1.5工件热处理变形的机理和校直方法181

1.5.1工件热处理变形的机理181

1.5.2工件热处理变形的校直方法186

1.6工件热处理后的表面清理192

参考文献195

第2章曲轴、连杆机构零部件的热处理197

2.1活塞环、活塞销和活塞杆197

2.1.1活塞环的热处理198

2.1.2活塞销的热处理203

2.1.3活塞杆的热处理210

2.2曲轴212

2.2.1工作条件和性能要求212

2.2.2材料的选用213

2.2.3制造工艺路线215

2.2.4热处理工艺216

2.2.5质量检验228

2.2.6常见感应淬火缺陷和防止措施229

2.2.7表面滚压和喷丸强化工艺232

2.3连杆234

2.3.1工作条件和失效形式234

2.3.2材料的选用235

2.3.3热处理工艺236

2.3.4质量检验239

2.3.5常见热处理缺陷和补救措施239

参考文献240

第3章配气系统零部件的热处理241

3.1气门组零件241

3.1.1气门、气门导管和气门座243

3.1.2气门弹簧282

3.2气门传动组零件292

3.2.1凸轮轴292

3.2.2挺杆300

3.2.3推杆、摇臂和摇臂轴318

3.3曲轴链轮和链条321

3.3.1工作条件和性能要求321

3.3.2材料的选用322

3.3.3链条零件的热处理322

3.4柴油机针阀体324

3.4.1工作条件和技术要求324

3.4.2材料的选用324

3.4.3柴油机针阀体热处理325

参考文献332

第4章传动系统零部件的热处理334

4.1变速箱等齿轮的热处理334

4.1.1汽车齿轮的工作条件和性能要求334

4.1.2材料的选用337

4.1.3齿轮的机械加工工艺流程339

4.1.4齿轮的渗氮、低温氮碳共渗和渗碳等热处理工艺341

4.1.5齿轮渗碳及碳氮共渗后热处理的畸变因素359

4.1.6球墨铸铁齿轮的热处理360

4.1.7渗碳和碳氮共渗齿轮常见热处理缺陷及防止措施361

4.1.8齿面的表面强化处理363

4.1.9汽车齿轮制造过程中常见缺陷及其原因363

4.1.10汽车齿轮在使用过程中的损坏形式和特征364

4.2汽车万向节、十字轴等零件368

4.2.1十字轴368

4.2.2汽车传动轴（或中间轴）和伸缩套370

4.3汽车半轴371

4.3.1工作条件和失效形式371

4.3.2材料的选用372

4.3.3机械加工工艺流程372

4.3.4半轴的热处理工艺373

4.4汽车稳定杆383

4.4.1技术要求383

4.4.2工艺流程383

4.4.3热处理工艺规范383

参考文献384

第5章行驶系统零部件的热处理385

5.1转向节、转向节主销和前轴等385

5.1.1汽车转向节385

5.1.2汽车转向节用球头支承388

5.1.3汽车转向节的主销389

5.1.440Cr球头销390

5.1.5转向拉杆球头销或上下臂控制球头销390

5.1.6拉销391

5.1.7汽车前轴393

5.2转向横拉杆和纵拉杆393

5.2.1转向横拉杆394

5.2.2转向纵拉杆395

5.3钢板弹簧396

5.3.1工作条件和特点396

5.3.2结构和选用的材质397

5.3.3机械加工工艺流程398

5.3.4热处理工艺399

5.3.5工艺探讨401

5.3.6失效分析405

5.3.7其他弹簧的热处理407

5.3.8后钢板弹簧销的热处理409

5.4钢圈和轮毂411

5.4.1钢圈412

5.4.2轮毂412

参考文献413

第6章其他零件的热处理414

6.1轴承、轴瓦零件415

6.1.1工作条件和特点415

6.1.2材料的选用416

6.1.3轴承的制造和热处理419

6.1.4轴承的最终热处理425

6.2螺栓、螺母等紧固件438

6.2.1工作条件和技术要求438

6.2.2材料的选择和加工流程439

6.2.3紧固件的质量要求440

6.2.4紧固件的热处理工艺440

6.3刹车（摩擦）片和制动凸轮455

6.3.1工作特点和技术要求455

6.3.2材料的选用457

6.3.3机械加工工艺流程457

6.3.4刹车片和刹车凸轮的热处理工艺规范457

参考文献462

第7章关键工装、模具的热处理463

7.1概述463

7.2气门锻模470

7.2.1工作特点和使用要求470

7.2.2气门锻模材料的选择依据471

7.2.3气门热锻模的机械加工工艺流程471

7.2.4气门热锻模最终热处理工艺472

7.2.5气门热锻模的失效形式477

7.3连杆锻模478

7.3.1工作条件478

7.3.2材料的选用478

7.3.3机械加工工艺流程479

7.3.4热处理工艺479

7.4曲轴锻模481

7.5凸轮轴锻模481

7.5.1工作特点和技术要求481

7.5.2热处理工艺482

7.6密封阀座483

7.6.1工作条件483

7.6.2材料的选用483

7.6.3机械加工工艺流程483

7.6.4热处理工艺483

7.7挺杆挤压凹模484

7.7.1工作特点484

7.7.2材料的选用484

7.7.3机械加工工艺流程484

7.7.4热处理工艺484

7.8汽车转向节锻模485

7.8.1工作特点和技术要求485

7.8.2材料的选用485

7.8.3热处理工艺485

7.9弹簧卡头488

7.9.1工作条件和技术要求488

7.9.2材料的选用489

7.9.3机械加工工艺流程489

7.9.4热处理工艺490

7.9.5失效的形式491

7.10气门锁夹槽卡规491

7.10.1工作条件和应用情况491

7.10.2材料的选择依据和具体要求492

7.10.3机械加工工艺流程492

7.10.4热处理工艺493

7.11弹簧钢板冲孔模494

7.11.1工作条件和材料494

7.11.2热处理工艺495

参考文献497

第8章汽车零部件热处理技术的发展498

8.1热处理连续作业炉498

8.1.1概述498

8.1.2网带式可控气氛连续作业炉507

8.1.3振底炉515

8.1.4推杆炉520

8.2真空炉524

8.2.1真空炉的发展概况524

8.2.2真空炉的种类、特点、应用及主要技术参数527

8.3流动粒子炉546

8.3.1流动粒子炉的发展和特点546

8.3.2流动粒子炉的类型和结构548

8.3.3流动粒子炉与其他热处理设备技术指标的比较553

8.4燃料炉的发展和应用554

8.4.1燃料炉的发展554

8.4.2燃料炉的类型和结构特点555

8.4.3燃气炉的燃料561

8.4.4燃气炉的运行与流程561

参考文献562

　　本书立足于我国汽车制造行业的主要现状，以汽车关键零部件为全书的主线，从工作条件、材料的选用、热处理的具体要求、设备选择等方面分类作了详细的介绍。第1章系统介绍了钢铁热处理的原理和主要的热处理方法。第2～6章重点讲解了汽车关键零部件的技术要求、热处理方法和常见缺陷，同时加上部分失效分析实例，将理论与实践相结合，列出了热处理过程中常见注意事项；另外介绍了提高汽车零部件使用寿命的表面处理方法，化学热处理和表面强化处理贯穿于全书。第7章阐述了汽车主要零部件用锻模的热处理工艺，为提高其使用寿命采用了化学热处理技术。第8章着重介绍了汽车零部件采用的主要热处理设备特点和工艺规范，指出零部件的热处理方向是向无氧化脱碳发展。　　本书介绍了汽车关键零部件材料的选用、工作特点和技术要求、机械加工流程、具体的热处理工艺以及检验方法；对部分重要零件的失效进行了认真分析；指出了热处理、铸锻热加工以及机械加工过程中的注意事项；讲解了部分零件成型模具常见热处理工艺和方法，分析了先进的热处理设备性能、设备特点和具体应用。