畢業(yè)設計-65mn彈簧墊圈的熱處理工藝設計(編輯修改稿)
2025-01-06 19:25 本頁面
【文章內容簡介】 回火溫度： 320 度時間要充分。硬度： 45－ 48HRC．使用性能較好。鹽浴NaCl:BaCl=3:7 左右即可加熱溫度 820，時間 30 秒 /mm（ mm 指零件有效厚度），油冷?；鼗饻囟?280，空氣爐時間 2 小時，硝鹽爐時間 30 分鐘（只供參考，具體溫度 及時間看技術要求而定） 熱處理規(guī)范：淬火 830℃177。20℃, 油冷 。回火 540℃177。50℃( 特殊需要時 ,177。30℃) 。 金相組織：屈氏體。 抗拉強度 σb (MPa) ： ≥980(100) 屈服強度 σs (MPa) ： ≥784(80) 伸長率 δ10 (%) ： ≥8 斷面收縮率 ψ (%) ： ≥30 硬度：熱軋 ,≤302HB。 冷拉 +熱處理， ≤321HB 攀枝花學院本科課程設計（論文） 1 設計任務 2 2 熱處理零件圖 攀枝花學院本科課程設計（論文） 2 設計方案 3 3 設計方案 彈簧墊圈設計的分析 ?工作條件 由于是制造彈簧墊圈，因此其工作環(huán)境為受力較 大的地方，其目的是為了分擔共建所承受螺母的應力，所以彈簧墊圈一般耐磨性和硬度要求很高。 ?失效形式 由于彈簧的服役條件的復雜性和苛刻性，其失效形式有多種多樣，主要有斷裂失效和應力松弛（變形）失效兩大類。在斷裂失效中又可分為脆性斷裂和塑性斷裂，其中突發(fā)性的脆性斷裂的危害性最大。在斷裂失效中又可分為脆性斷裂、疲勞斷裂、應力腐蝕斷裂及疲勞腐蝕斷裂。此外還有氫脆、鎘脆及黑脆等。其中疲勞斷裂約占其斷裂失效形式的 80%到 90%。在生產實踐中可依據(jù)起斷口特征來判斷其斷裂方式，可根據(jù)其受力條件來找到斷裂源，分析其斷裂的擴展 速率。應力松弛（變形）失效是彈簧墊圈在工作過程中普遍存在的現(xiàn)象，但一般不被重視，而它對那些執(zhí)行控制性元件中則是影響產品效率、靈敏度及可靠性的關鍵性零件。彈簧墊圈的早期失效對鋼材的浪費相當嚴重、造成直接和間接的經(jīng)濟損失巨大。所以彈簧墊圈的失效分析和預防是一項重要的技術任務。 ?性能要求 彈簧墊圈質量的好壞應包括彈簧材料、幾何尺寸、尺寸精度和表面質量等，其中對彈簧材料的性能要求是其重點具體內容如下。 由于彈簧墊圈是在彈性范圍內工作，不允許產生永久性變形。彈性好壞可以用應變能或彈 性比功表示，根據(jù)應力應變曲線可知，彈性應變能（比功）與材料的彈性極限的平方成正比，與彈性模量成反比。要求彈性應變能或比功較大，也就是要求彈簧墊圈材料有良好的微塑性變形抗力，即彈性極限、屈服極限和屈強比要高，所以彈簧鋼一般屬于高強度或超高強度鋼。彈簧墊圈材料的種類和熱處理工藝對上述性能影響很大。相對而言，它們對鋼材的彈性模量的影響較小。為延長其使用壽命，它的第二相指點勻、細、圓、顯微組織均勻、不耗脆性馬氏體等。 彈簧墊圈的工作情況很復雜，有些是在高溫下長期工作的，因此要求其有良好的 耐熱性，即有高的蠕變極限、蠕變速率較小和較低的應力松弛率。相反有些是在低溫地帶工作則要求材料要有較高的低溫沖擊韌度、低溫的脆性轉化溫攀枝花學院本科課程設計（論文） 2 設計方案 4 度，以免發(fā)生冷脆。 在腐蝕介質中工作的彈簧墊圈，其表層金屬與腐蝕介質發(fā)生化學貨電化學反應，彈簧墊圈表層巨匠被腐蝕，易造成腐蝕脆性斷裂。特別是在交變應力作用下，材料的疲勞極限將顯著降低，彈簧墊圈更易發(fā)生腐蝕疲勞斷裂失效。所以必須具備良好的耐腐蝕能力。在高強度工作中，彈簧墊圈更易磨損消耗，所以要有更強的耐磨能力。 對于要求淬火而其截面尺寸較大的 彈簧墊圈，其鋼材應有相應的淬透性、較小的過熱敏感性和表面脫碳傾向小，才能保證彈簧墊圈表里組織和性能的均勻性，在冷、熱成形時要求材料有足夠的塑性和良好的耐磨、抗壓性能。 鋼種材料 65Mn 鋼具有較高的硬度 ,淬透性好 ,脫碳傾向少 ,價格低廉 ,切削性好等優(yōu)點 ,但它有過熱敏感性 ,易產生淬火裂紋 ,并有回火脆性。在 65Mn 中，錳大部分溶于鐵素體中，形成置換固溶體，并使鐵素體強化，一部分錳也溶于 Fe3C 中，形成合金滲碳體，錳還能增加珠光體相對量，并使它變細，從而提高鋼的強度。錳能與 S 化合成為 MnS，以減輕 S 的 有害作用錳鋼具有過熱傾向。 65Mn 鋼屬于高碳鋼，加上 Mn 與 Si 的聯(lián)合作用，使其碳當量達 %以上。這就使 65Mn 鋼具有極大的淬硬傾向，焊接性極差。 攀枝花學院本科課程設計（論文） 3 設計說明 5 4 設計說明 加工工藝流程 65Mn 彈簧墊圈的熱處理工藝設計的熱加工工藝流程 經(jīng)過許多次改進形成如下的工藝流程 : 下料 →鍛造→預備熱處理 (完全 退火 )→ 機械加工 → 淬火 +低溫 回火 → 平磨 → 組裝。 65Mn 鋼屬于高碳鋼，其成分 [1]如下表 1. 表 A 鋼的化學成分（質量分數(shù)， %） C Mn P S Cr Ni Cu Si ～ ～ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ～ 成分分析： Mn 是良好的脫氧劑和脫硫劑。它能消除或減弱由于硫所引起的鋼的熱脆性，從而改善鋼的熱加工性能。 Mn 和 Fe 形成固溶體，提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強度，經(jīng)固溶處理后有良好的韌性，當受到?jīng)_擊而變形時，表面層將因變形而強化，具有高的耐磨性；同時
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