合金钢及热处理工艺机械制造工程材料_机械制造-制造加工工艺.pdf

课题名称：“合金钢及热处理工艺”课程设计 姓名：阳纯曜 班级：材料 11131 JHF J 学号：1040113135 学院/系：机械学院/Jr 指导教师：徐年宝 2013 年 11 月 15 日“合金钢工艺”课程设计一任务书 姓名:_ 班级:_ 1、课程设计课题：第四组：普通自行车链轮材料设计 2、课程设计的主要项目和要求：1）熟悉课题，查阅资料：要求充分熟悉本课题，并查阅大量有关本课题内容的资料。2）对所属零件进行受力和失效分析，提出性能要求。3）确定合金钢材料：要求在满足零件适用性能的前提下，兼顾经济和工艺性,合理选择材料。4）确定热处理工艺方法和设备：要求热处理方法和热处理设备。5）编写说明书：明确本课程设计方案的内容、确定原则和理由。6）编制热处理工艺卡。3、上交资料 1）设计说明书一套 2）热处理工艺卡一套 艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比13 3）课程设计小结一份 材料教研室 201 3.1 1.1 1 目录 摘要.1 一、自行车链轮的工作环境和失效形式 .1 二、自行车链轮的性能要求.2 三、普通自行车链轮材料的选择 .3 四、材料的合金元素的作用 .4 五、材料的工艺分析.5 六、热处理工艺方案设计.8 七、热处理工艺曲线.11 八、热处理工艺卡.12 参考文献艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比摘要 本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了，作为链轮材料的工作环境、受力情况、失效情况以及它的合金元素的作用，材料加工工艺，热处理工艺使用性能等的分析，对链轮 材料 40Cr 和 45 钢工艺性和经济性的比较，提出了如何在保证满足使用性能的前提下，兼顾 经济性与工艺性可行性，合理的能够选择材料。采用收集资料、分析对比以及归纳总结的 方法，解决了零件设计的相关标准、技术要求方面的问题。制定热处理工艺方案的设计，并且确定了正确选择材料 45#钢作为本次课程设计的最终材料，并用于普通自行车链轮材料 的设计，正确的选择材料达到了在机械生产工艺制造方面“优质、高产、低成本”的要求 关键词:结构钢 链轮 热处理 热处理工艺艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比自行车链轮的工作环境和失效形式 1 链轮的工作环境 链轮是机械工业中应用最广泛的重要零件之一。其主要作用是传递动力，改 变运动速度和方向。是主要零件。其工作环境条件如下：链轮工作时，通过齿面的接触来传递动力。两齿轮或者是链条在相对运 动过程中，既有滚动，又有滑动。因此，链轮轮表面受到很大的接触疲劳应力和 摩擦力的作用。在齿根部位受到很大的弯曲应力作用；高速链轮在运转过程中的过载产生振动，承受一定的冲击力或过载；在一些特殊环境下，受介质环境的影响而承受其它特殊的力的作用。2 失效形式 根据其工作环境的条件，常见的失效形式为以下四点：疲劳断裂 链轮在交变应力和摩擦力的长期作用下，导致链轮点面接疲劳断裂。其产生 是由于当链轮受到弯曲应力超过其持久极限就出现疲劳破坏而超过材料抗弯强 度时，就造成断裂失效；表面损伤 a.点蚀 是闭式链轮传动中最常见的损坏形式，点蚀进一步发展，表现为 蚀坑至断裂。b.硬化层剥落 由于硬化层以下的过渡区金属在高接触应力作用下产生 塑性变形，使表面压应力降低，形成裂纹造成碳化层剥落。磨损失效 汽车、拖拉机上的主载荷链轮，受力比较大，摩擦产生热量较大，链轮齿面 因软化而造成塑性变形，在齿轮运转时粘结而后又被撕裂，造成齿面摩擦磨损失 效 二、自行车链轮的性能要求 链轮的力学性能要求，根据其使用条件，链轮传动应满足以下几个方面的性能 要求。力学性能：抗拉强度(T b(MPa):570(58),屈服强度 c s(MPa):艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比 335(34)，伸长率 S 5(%):19，断面收缩率 书(%):45,冲击功Akv(J):47，冲击韧性值 a kv(J/cm2):59(6)，硬度：未热处理w 217HB;退火钢w 187HB试样尺寸：试样尺寸为25mm。1)高的弯曲疲劳强度;2)高的接触疲劳强度和耐磨性;3)较高的强度和冲击韧性。4)传递运动准确性:要求链轮较准确地传递运动，传动比恒定。即要求齿 轮在一转中的转角误差不超过一定范围。5)传递运动平稳性:要求齿轮传递运动平稳，以减小冲击、振动和噪声。即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化。6)载荷分布均匀性:要求链轮工作时，齿面接触要均匀，以使链轮在传递 动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损。接触精度除 了包括齿面接触均匀性以外，还包括接触面积和接触位置。7)传动侧隙的合理性 要求链轮轮工作时，非工作齿面间留有一定的间隙，以贮存润滑油，补偿因 温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。链轮的制造精度和齿侧间隙主要根据齿轮的用途和工作条件而定。对于分度 传动用的齿轮，主要要求链轮的运动精度较高；对于高速动力传动用齿轮，为了 减少冲击和噪声，对工作平稳性精度有较高要求；对于重载低速传动用的齿轮，则要求齿面有较高的接触精度，以保证齿轮不致过早磨损；对于换向传动和读数 机构用的齿轮，则应严格控制齿侧间隙，必要时，须消除间隙 三、普通自行车链轮材料的选择 链轮材料的选择对于不需要热处理的片式链轮，可采用Q235 Q34(16M、或10、20钢制造。一般硬度在HBI40以下，适于中速、中等功率、较大的链轮 加工。要求热处艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比理的链轮一般选用 45#钢、45钢锻造、45铸钢或4OCr钢加工，适用于受力较大重要场合与高强度链条配套的主、从动链轮的加工。铸铁链轮主 要应用在精度要求不高或外形复杂的链轮，如环链轮等。劣质的链轮坯子是冲压 机或者水压机上直接砸出来的。好的链轮坯子是精密铸造的。坯子出来以后上磨 床，然后是热处理和电镀等表面处理。作为链轮材料的设计，根据不同的工作环境选择合理经济的材料，表 4.1 链轮材料 热处理 齿面硬度 应用范围 10、20 渗碳、淬火、回火（50 60）HRC z 25 的链轮 45，45Mn，50 淬火、回火（40 45）HRC 无剧烈冲击的链轮 15Cr、20Cr 渗碳、淬火、回火（50 60）HRC z50 的从动链轮 酚醛层压布板 P6kW 速度较高、传动平稳、噪声小的链轮 表4.1 链轮材料 链轮零件的用途 链轮是机械工业的重要基础件，广泛地应用在动力、冶金、石油化工、航 空航天以及舰船工业，汽车等重要领域，常常被用于自行车上。适用于工作条件 较为繁重、恶劣的汽车、拖拉机的变速箱和后桥中的链轮。常见的还被用于自行艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比车和摩托车的链条链轮、性能要求 链轮的表面有高的硬度和耐磨性，高接触疲劳强度，有较高的齿根抗弯强 度，高的心部抗冲击能力。选择材料45#钢作为本次课程设计的最终材料，并用于普通自行车链轮材 料的设计。四 材料的合金元素的作用 1 合金钢中化学元素表 45#钢的化学成分 C 0.42-0.50%Si 0.1 0.37%Mn 0.50-0.80%Cr w 0.25%Ti 0.04 0.10 S w 0.035 P w 0.035 Ni w 0.30 Cu w 0.25%40#钢中主要的化学成分：含碳(C)量是 0.42-0.50%，Si 含量为 0.170.37%，Mn含量 0.50-0.80%，Cr 含 量w 0.25%,Ni 含量w 0.30%。，Cu含量w 0.25%2 合金元素的作用：1)C:保证形成碳化物所需要的碳和保证淬火马氏体能够获得的硬度，2)Si:硅能阻止碳化物形核长大，使“C”曲线右移，提高钢的淬透性，还能提高钢的抗回火性，提高对钢的综合机械性能。3)Mn：主要作用是提高钢的淬透性，增加钢的强度和硬度，有脱氧及脱硫 的功效(形成MnS，防止热脆。还可以改善渗碳层，有利于渗碳层增厚，增加奥氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善机械性能。4)Cr:能够提高钢的淬透性并有二次硬化作用，还是碳化物形成元素，提 高回火稳定性，增加钢的耐磨性。5)Cu:铜元素比较稳定，不易被氧化，所以含有的铜元素能起到耐腐蚀作用。艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比五、材料的工艺分析 5.1 材料热处理与加工工艺分析 一 45 钢材料工艺分析 45#钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢 子,导柱等,但须热处理。45#钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但 是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42-46所以如果 需要表面硬度，又希望发挥 45钢优越的机械性能，常将 45钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。1.45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于 HRC55（最高可达HRC62为合 格。实际应用的最高硬度为 HRC55（高频淬火HRC58。2.45 号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、链轮轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质表面淬火提高零件表面硬度。渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质表 面淬火高。其表面含碳量 0.81.2，芯部一般在 0.1 0.25（特殊情况 下采用 0.35）。经热处理后，表面可以获得很高的硬度（HRC58 62），芯 部硬度低，耐冲击。如果用 45 号钢渗碳，淬火后芯部会出现硬脆的马氏体，失去渗碳处理的优 点。现在采用渗碳工艺的材料，含碳量都不高，到 0.30 芯部强度已经可以达 到很高，应用上不多见。0.35从来没见过实例，可以采用调质高频表面淬火 的工艺，耐磨性较渗碳略差。二 40Cr 材料工艺分析（1）特性：中碳调制钢，冷镦模具钢。该钢价格适中，加工容易，经适当 的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。正火可促进组织球化，改进硬 度小于160HBS毛坯的切削性能。在温度 550-570 C进行回火，该钢具有最 佳的综艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比合力学性能。该钢的淬透性高 45钢，适合于高频淬火，火焰淬火等表面 硬化处理等。(2)供货状态及硬度：退火态，硬度w 207HBS (3)标准 GB/T 3077-1999钢的化学成分：(质量分数，%C 0.37-0.44、Si 0.17-0.37、Mn 0.50-0.80、Cr0.80-1.10、Ni w 0.30。(5)临界点温度：(近似值)Acm=780C (6)正火规范：温度850-870 C，硬度179-229HBS(7)冷压毛坯软化处理规范：温度740-760 C,保温时间4-6h，再以5-10 C/h的冷速，降温到w 600C，出炉空冷。处理前硬度w 217HBS软化后硬度w 163HBS (8)生铁屑保护摆动回火规范(670 10)Cx 2h，随炉升温，(710 10)C X 2h，随炉降温，(670 10)Cx 2h，随炉升温，(710 10)Cx 2h，再随炉 降温，(670 10)Cx 2h,随炉升温,(710 10)Cx 2h，随炉降温,共3个 循环，再降温至550C，出炉空冷。处理后硬度153HBS (9)调质处理规范：淬火温度850C 10C，油冷；回火温度520C 10C，水、油空冷。5.2 材料的性能对比 作为自行车链轮的不同材料的性能对比 低速(0.1m/s),低载荷下工 作的不重要变速箱齿轮和挂 轮架齿轮 45 840860C正火 156 217HRC 低速(100 18 通过价格对照表可以看出材料的经济性，以及材料的性能优点，作为自性车 链轮的材料选择45#钢来制造链轮材料。艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比六、热处理工艺方案设计 1 所选热处理工艺目的：1）淬火：将工件加热到860C左右的温度，保温一定时间，使之全部或部分 奥氏体化后以适当的方式冷却，获得马氏体或和贝氏体组织的热处理工艺。淬火 是强化钢材，充分发挥钢材性能潜力的重要手段，通常需与回火配合使用，才能 获得各类零件或工具的使用性能要求。淬火的目的：使过冷奥氏体进行马氏体转变，得到马氏体组织。提高钢的 力学性能，如强韧性、耐磨性。改善钢的物理、化学性能。2）回火 回火：将钢加热带180C的温度，保温一定时间然后冷却到室温，是不稳 定的组织（淬火马氏体+残余奥氏体）转变为稳定组织（回火马氏体）的热处理 工艺。回火的目的：减少或消除齿轮的淬火应力，消除脆性，改善韧性、塑性，满足其力学性能要求。稳定组织和尺寸，使亚稳定的淬火马氏体和残余奥氏体进 一步转变为稳定的回火组织。淬火后的钢组织是马氏体及少量残余奥氏体,它们都是不稳定的组织,有向稳 定组织转变的趋势,同时淬火时产生内应力。为了减小或消除淬火内应力,稳定组 织和尺寸，获得所需的力学性能，实践证明重载齿轮选择在180C进行4小时低温 回火工艺较好。链轮淬火后具有较高的强度和硬度，其淬火组织主要是韧性很差的孪晶马氏 体，有较大的淬火内应力和一些微裂纹，所以回火应该及时点。在 180C回火能 使孪晶马氏体中过饱和的固溶碳原子沉淀析出弥散分布的&碳化物，既可以提高 钢的韧性，又保持了钢的硬度、强度、耐磨性。在 180C回火时，大部分裂纹已 经焊合，可大大减轻工件的脆裂倾向。低温回火得到隐晶的回火马氏体及在其上 分布的均匀细小的碳化物颗粒，硬度可以达到 55HRC 以上。回火的保温时间 回火时间一般为13小时，在空气炉中保温时间 有效厚度/mm 20 20 40 40 60 60 80 80 100 艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比保温时间/min 30 45 45 60 60 90 90 120 120150 合金钢的保温时间按上述表格中所列出的时间增加 20%30%,空气炉低温 回火的保温时间不得低于 120mi n；装炉量大时，保温时间应适当延长。所以齿 轮的保温时间确定为2h。材料的组织及性能 加热温度为180C。加热到100C时马氏体开始分解，共格析出&-碳化物，回火保温足够长的时间后得到回火马氏体，硬度和耐磨性 高。低温回火时马氏体中过饱和碳原子以碳化物的形式逐步析出，马氏体晶格畸 变程度减弱，内应力有所降低。此时的回火组织由马氏体和碳化物组成，称为回火 马氏体。虽然马氏体的分解使a-Fe中碳的过饱和程度降低，钢的硬度相应下降,但析出的碳化物又对基体起强化作用，部分的残余奥氏体分解为回火马氏体，所 以钢仍保持很高的硬度和耐磨性和一定的韧性。钢中含有的 Si元素能提供钢的 回火抗性，Cr元素能提高回火稳定性。2 所需要的技术要求 材料的组织及性能技术要求 正常加热冷却 工件加热到860C后，保温一段时间，使之奥氏体化后 用油冷却至室温，得到马氏体和残余奥氏体，具有较高的硬度。加热温度不足时 出现非马氏体组织，加热后组织为奥氏体+铁素体，室 温后组织为马氏体+铁素体，硬度不足，塑性大。加热温度过高时会引起奥氏体晶粒粗化，加热后的组织为粗大奥氏体，室温后的组织为粗大马氏体，脆性太大，易断裂。冷却速度过高时 组织为马氏体，由于晶粒不均匀，性能较差，容易开 裂和变形。冷却速度不足时 组织为马氏体+贝氏体，硬度和强度不高，塑性较大。艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比3工装夹具设计 链轮的移动 将链轮放进加热的设备炉子中，要实现链轮轮的短距离移动，我选择用自制的钳子夹送，钳子如下图：用钳子夹链轮移动齿轮时，可以用钳子的部分1来托运齿轮，这样就能实现齿轮 短程运送时，轻拿轻放。部位3是钳子的把手，当然表面肯定是增加摩擦的粗糙 表面。如果链轮不方便用钳子的部位1来实现托运，也可以用钳子的部位2来实 现，先将钳子部位2的两只脚合拢，穿过链轮的中心的空，再撑开钳子的两脚，就可以把齿轮卡在钳子上，此时就可以实现齿轮的运送。4热处理设备选择 箱式电阻炉按温度的高低分为低温箱式炉、中温箱式炉、高温箱式炉，是目 前应用最广泛的设备，通用性强，适用于大批量的热处理作业，中温箱式炉的应 用十分广泛，是通用性很强的设备，使用温度在700-900 C,最大加热温度950C,用于碳钢、低合金钢的退火、正火、调质处理、渗碳、淬火、回火以及时效等。链轮零件热处理设备选用中温箱式炉。5材料热处理工艺参数 淬 火 回 火 温度 淬火 硬度 不同温度回火后的硬度值 HRC /C 介质 HRC 150 C 200 C 300 C 400C 500 C 550 C 600 C 650 C 860 油 4260 43 41 40 39 35 30 25 17 艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比 七、热处理工艺曲线 45 钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。做为链轮的材料，但是 这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42-46所以如果需 要表面硬度，又希望发挥45钢优越的机械性能，常将45#钢表面渗碳淬火，这 样就能得到需要的表面硬度。要经过两次淬火，第一次880C、油冷，第二次870C 油冷，200C回火，现制订热处理工艺曲线图如下：第一次淬火：先将炉子升温，到 880C后放入试棒，再次到温后计 时，保温30min后取出油冷。第二次淬火：先将炉子降温至850C,再升温到870C,到温后放入 试棒，再次到温后计时，保温 30min后取出油冷。回火工艺:先将炉子降温到150C,升温至200C，然后放入经过两次淬火的试棒，再次到 温后计时，保温1.5 h后取出空冷 艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比 热处理工乙卡 热处理临时工乙卡 材料 45#处理前 工序 粗车 产品 型号 链轮 08A 处理后 工序 精车、加 工链轮 齿 零件 型号 自行车链轮 0012 处理后 余量 2毫米 零件 名称 链轮 无锡职业技术学院 工艺路线：链轮一热处理调质-链轮-热 处理工艺-链轮 工序 名称 工 艺 规 范 1 热前 检杳 重点外观检查磕碰伤、铸锻缺陷、毛 刺等 2 淬火 箱式炉。850E,30分钟，取出后油 冷。3 检查 HRO 45 4回火 5终检 井式炉：550Eo 120分钟，空冷（90 分钟检查硬度）20喘查硬度 HB260-300.。批准 审核 校对 文件编号 技术要求:1、2、3、4、有效期 2013 年 11 月 26 日 编制 艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比 参考文献 1.材料科学基础 王章忠主编 机械工业出版社 2008.3.第一版 2.金属热处理工艺学 夏立芳主编 哈尔滨工业大学出版社 2008.5.第四版 3.金属材料学 戴起勋主编 化学工业出版社 2005.8.第一版 4.现代热处理手册 才鸿年、马建平主编 化学工业出版社 2010.1.第一版 5.实用热处理技术手册 杨满主编 机械工业出版社 2010.6.第一版 6.典型零件热处理技术 王忠诚、齐宝森、李杨主编 化学工业出版社 2010.7.第一版 7.金属热处理原理与工业 王顺兴主编 哈尔滨工业大学出版社 2009.9.第一版 8.结构钢及其热处理 董世柱、徐维良主编 辽宁科技技术出版社 2009.3.第一版 艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比小结 通过对普通自行车链轮材料的设计，课程设计是个对我综合性的提高与知识运用，认真 的做了本次课题设计实践,加深对课堂知识以及课外知识的扩展阅读和收集，提高自我学习 的能力，加深了知识点的印象以及理解，并且初步地掌握了自行车链轮的设计流程和材料的 性能，为以后其他零件甚至机械的设计打下了坚定的基础。本次的合金钢及热处理工艺课程设计，此次自行车链轮材料的设计，需要自己亲手去测 量一些元件，并且以这些实测参数去进行核实，材料的真实所在，性能的要求所在，最后将 自己设计的链轮与实际中的自行车链轮进行对比，可以很好的检验自己的设计的实用性与可 性行，在这样的一个综合设计流程中，我自己的动手能力，文字处理能力，文字的概括能力，信息处理能力得到了全方面的提高与发展，并且锻炼了自己的查询信息视野变得更广了，同 事提高了对问题的思考有了深入探究的精神，仔细认真的学习态度，提高了自我的学习能力，提高了自己分析问题的能力。在设计中，链轮当初采用孔板式，质量都很重，发现质量大，不好用，还是材料的选择 性，很重要的，后来采用轮辐式，很好的解决了这个问题，这件小事中，足以反应我们学生 在学习中的欠缺只学课本知识，缺少动手设计的能力，以致缺少设计一些简单零件的经验，这也从另一方面反映出我们在平时生活中缺少发现，缺少洞察事物的能力。普通自行车用链轮材料不用齿轮传动及带传动的原因：齿轮传动需要很高的安装精度，切且容易磨损，用于自行车还会造成结构庞大，重量增加，价格昂贵。带传动虽然也会达到远距离传动的效果，但是带传动存在打滑现象，载荷不宜过大，并 且相对于链轮传动，预紧力要很大，对轴造成很大的径向载荷，还有不易在潮湿环境下工作。两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我 如何去处理分析一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，虽然 我是一个人做一个设计课题，什么都靠自己来动手查，但是我还是能和同学相互探讨，从中 相互学习的。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会，从事职业 工作前一个必不少的过程“千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千 古名言的真正含义 我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能 稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础 通过这次的合金钢及热处理工艺的课程设计，本人在多方面都有所提高。综合运用 本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次齿轮热处理工艺设计的实际训练，从而培养 艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比和提高个人独立工作能力，巩固与扩充了齿轮热处理等课程所学的内容，掌握了热处理的一 些方法和步骤，掌握齿轮设计的基本技能，懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方 案，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复 习，独立思考的能力也有了提高。此次设计过程中，我发现了我以前搞不懂的东西更加清晰 的呈现在我面前，让我更加了解自己只是的缺乏，使自己学习更加有目的性，更有动力，也 让我知道了热处理技术是一门很有技术含量、很有发展潜力的新技术。此次的课程设计过程 是一个能锻炼我自己动手能力的一个很好的机会，尤其是自己发现了问题，自己看书，上网 查阅，问同学，问老师，当弄懂的那一刹那，是一个非常有意义的，非常令人兴奋的时刻。这次课程设计反应了我个人对热处理知识掌握程度以及综合运用知识的能力，让我体 会了学以致用、更感觉到收获自己劳动成果时的喜悦心情，也从中发现自己平时学习的不足 和薄弱环节，从而加以弥补。总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何 入手。还是和自己的导师交流了学习的方法。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才 能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有 到真正会用的时候才是真的学会了。在此非常的感谢我的指导老师徐老师对我细心的指导，感谢老师们给我的帮助。在设 计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自 己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活 有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，我的行动能力增强了许多，使我充分体会 到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，知识太多要不 断的强化和巩固。但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我 终身受益。艺课程设计一任务书姓名班级课程设计课题第四组普通自行车链轮材料设计课程设计的主要项目和要求熟悉课题查阅资料要求充分熟悉本课题并查阅大量有关本课题内容的资料对所属零件进行受力和失效分析提出性能要求确定合金方法和热处理设备编写说明书明确本课程设计方案的内容确定原则和理由编制热处理工艺卡上交资料设计说明书一套热处理工艺卡一套课程设计小结一份材料教研室目录摘要一自行车链轮的工作环境和失效形式二自行车链轮的性能艺曲线八热处理工艺卡参考文献摘要本文通过对普通自行车链轮材料的设计提出了作为链轮材料的工作环境受力情况失效情况以及它的合金元素的作用材料加工工艺热处理工艺使用性能等的分析对链轮材料和钢工艺性和经济性的比