熱處理課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--螺紋磨床絲杠熱處理工藝設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-22 23:11 本頁(yè)面
【正文】 1 課程設(shè)計(jì) (說(shuō)明書(shū) ) 螺紋磨床絲杠熱處理工藝設(shè)計(jì) 學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)： 材料成型及控制工程 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2021 年 7 月 目錄 一、 熱處理工藝課程設(shè)計(jì)的意義及目的┈┈┈┈┈┈┈┈ 1 二 、設(shè)計(jì)任務(wù) 給定零件 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 2 技術(shù)要求 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 2 選材論證 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 3 三、 熱處理工序 工藝流程 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4 熱處理工藝參數(shù)設(shè)定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4 四 工藝曲線 五、熱處理后檢驗(yàn) 熱處理后檢驗(yàn)方法 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 10 熱處理規(guī)范及操作守則 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 11 六 、 熱處理材料組織、性能分析 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 14 七 、 加熱設(shè)備 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 19八 、心得體會(huì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 20 九、 參考書(shū)籍┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 22 十、 熱處理工藝卡┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 22 第 2 頁(yè) 一、熱處理工藝課程設(shè)計(jì)的目的及意義 熱處理工藝課程設(shè)計(jì)是材控專業(yè)熱處理方向?qū)W 生的一次專業(yè)課設(shè)計(jì)練習(xí)，是熱處理原理與工藝課程的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是： 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)熱處理知識(shí)去解決工程問(wèn)題的能力，并使所學(xué)知識(shí)得到鞏固和發(fā)展。 學(xué)習(xí)熱處理工藝課程設(shè)計(jì)的一般方法，熱處理設(shè)備選用和裝夾具設(shè)計(jì)等。 進(jìn)行熱處理設(shè)計(jì)的基本技能訓(xùn)練，如計(jì)算、工藝圖繪制和學(xué)習(xí)使用設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 二、 設(shè)計(jì)任務(wù) ： 給定零件 ： 技術(shù)要求 :淬火后硬度≥ 56HRc,淬硬層深 — 6mm，徑向圓跳動(dòng)≤ 。 選材 9Mn2V 選材論證： 第 3 頁(yè) 絲杠整體要有一定的剛度和強(qiáng)度，在工作中不能產(chǎn)生大的撓度和塑性變形，因此必須具有較好的綜合力學(xué)性能和高的尺寸穩(wěn)定性。同時(shí)其相關(guān)工作部位（滾道、軸徑）也要求具有高的磨損抗力，高的接觸疲勞強(qiáng)度即具有高硬度、高強(qiáng)度與足夠的耐磨性。還要求絲杠在工作過(guò)程中，具有傳動(dòng)靈敏、平穩(wěn)、定位精度和重復(fù)精度高等要求；對(duì)于在腐蝕介質(zhì)和較高溫度下工作的絲杠，還要求具有耐腐蝕和耐熱性等。 螺紋磨床絲杠高精度時(shí)，對(duì)工作頻繁又能承重載時(shí)選用 9Mn2V。由于9Mn2V鋼淬透性好 ,淬火畸變傾向小 ,淬火硬度高 (可達(dá) 58HRC以上 ),加工的表 面粗糙度值低、磨削裂紋傾向小 ,因此選用 9Mn2V 鋼制造螺紋磨床絲杠可以保證其耐磨性和尺寸穩(wěn)定性。 和碳素工具鋼相比，低合金工具鋼的淬透性比較高，熱處理變形較小，耐磨性較好，所以可以制造工具尺寸較大、形狀比較復(fù)雜。精度要求相對(duì)較高的模具。 9Mn2V 鋼中由于含較多的 Mn 元素，提高了淬透性，該鋼的油淬臨界直徑約為 30mm。 Mn 的存在使馬氏體相變臨界點(diǎn) Ms 降低，在室溫下有比較多的殘余奧氏體（約 20%~22%），所以淬火時(shí)變形比較小。適量的 V 能克服 Mn 的缺點(diǎn)，降低鋼的過(guò)熱敏感性，細(xì)化晶粒，并且少量的 VC 碳化物提高了鋼 的耐磨性?？梢钥朔?T10 鋼的淬透性低、變形大的缺點(diǎn)，又沒(méi)有 CrWMn 鋼的網(wǎng)狀碳化物難以消除的缺陷。 絲杠精度等級(jí)及工作條件 鋼號(hào) 熱處理 普通精度 （ 7 級(jí)及其以下） 輕載 45,50 正火或調(diào)質(zhì) Y45MnV 中載 40Cr,45,Y40Mn 碳氮共滲，硫氮碳共滲 高精度 （ 6 級(jí)及其以上） 輕載 T10A,T12A,45,40Cr 調(diào)質(zhì)，球化退火 重載 9Mn2V,CrWMn,T12A 淬火 38CrMoAlA,35CrMo,20CrMnTi 滲氮 高溫 0Cr17Ni4Cu4Nb 固溶處理 +時(shí)效 第 4 頁(yè) 9Mn2V 鋼的化學(xué)成分 鋼號(hào) C Si Mn V P S 9Mn2V ~ ≤ ~ ~ ≤ ≤ 3 熱處理工序 工藝流程 下料→調(diào)質(zhì)處理→粗車及粗磨外圓→中頻感應(yīng)加熱表面淬火→熱矯直→深冷處理→低溫回火→磨外圓、粗磨螺紋→低溫時(shí)效→精磨→低溫時(shí)效→研磨及超精磨。 熱處理工藝參數(shù)設(shè)定 調(diào)質(zhì)處理 ： 調(diào)質(zhì)處理目的：消除工件表面淬硬層內(nèi)的游離鐵素體，均勻組織，是工件整體獲得良好的綜合力學(xué)性能。 加熱方法：熱爐裝料。理由：縮短加熱時(shí)間，節(jié)省能源。加熱介質(zhì)：鹽浴加熱。理由：減小開(kāi)裂傾向。 淬火加熱溫度為 780~820℃。 淬火加熱溫度確定依據(jù)： 9Mn2V 為過(guò)共析鋼低合金工具鋼，淬火加熱溫度在 Ac1~Accm 范圍時(shí)，加熱狀態(tài)為細(xì)小奧氏體晶粒和未溶解碳化物，淬火后得到隱晶馬氏體和均勻分布的球狀碳化加熱溫度物。這種組織不僅有高的強(qiáng)度和硬度、高的耐磨性，而且有很好的韌性。如果淬火加熱溫度過(guò)高，碳 化物溶解，奧氏體晶粒長(zhǎng)大，淬火后得到片狀馬氏體，其顯微裂紋增加，脆性增大，淬火開(kāi)裂傾向也增大。由于碳化物的溶解，奧氏體中含碳量增加，淬火后殘余奧氏體量增多，鋼的硬度和耐磨性降低。因此加熱溫度設(shè)定為 780~820℃。 第 5 頁(yè) 保溫時(shí)間 1~2h： 保溫時(shí)間 直徑 800~900℃ 750~850℃ 低合金鋼 ≤ 50 ~ ~ ＞ 50 ~ ~
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