热处理课程设计课程设计--螺纹磨床丝杠热处理工艺设计

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1、 1 课程设计(说明书) 螺纹磨床丝杠热处理工艺设计螺纹磨床丝杠热处理工艺设计 学院：机械工程学院 专业：材料成型及控制工程 姓名： 学号： 指导教师： 2013 年 7 月 目录 一、热处理工艺课程设计的意义及目的1 二、设计任务 2.1 给定零件 2 2.2技术要求 2 2.3 选材论证3 三、热处理工序 3.1 工艺流程 4 3.2 热处理工艺参数设定4 四 工艺曲线 五、热处理后检验 5.1 热处理后检验方法 10 5.2热处理规范及操作守则 11 六 、热处理材料组织、性能分析 14 七 、加热设备19 八 、心得体会 20 九、参考书籍 22 十、热处理工艺卡 22 第 2 页 一

2、、热处理工艺课程设计的目的及意义一、热处理工艺课程设计的目的及意义 热处理工艺课程设计是材控专业热处理方向学生的一次专业课设计练习， 是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节，其目的是： 1、 培养学生综合运用所学热处理知识去解决工程问题的能力， 并使所学知 识得到巩固和发展。 2、 学习热处理工艺课程设计的一般方法， 热处理设备选用和装夹具设计等。 3、进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计 资料、手册、标准和规范。 二、设计任务设计任务： 2.1 给定零件给定零件： 2.2 技术要求:淬火后硬度56HRc,淬硬层深 5.56mm，径向圆跳动0.7mm; 2.3 选材

3、选材 9Mn2V 选材论证： 第 3 页 丝杠 整体 要有 一定 的刚 度和 强 度， 在工 作中 不能产生大的挠度和塑性变形，因此必须具有较好的综合力学性能和高的尺寸 稳定性。同时其相关工作部位（滚道、轴径）也要求具有高的磨损抗力，高的 接触疲劳强度即具有高硬度、高强度与足够的耐磨性。还要求丝杠在工作过程 中，具有传动灵敏、平稳、定位精度和重复精度高等要求；对于在腐蚀介质和 较高温度下工作的丝杠，还要求具有耐腐蚀和耐热性等。 螺纹磨床丝杠高精度时，对工作频繁又能承重载时选用 9Mn2V。由于 9Mn2V钢淬透性好,淬火畸变倾向小,淬火硬度高(可达58HRC以上),加工的表面 粗糙度值低、磨削

4、裂纹倾向小,因此选用 9Mn2V 钢制造螺纹磨床丝杠可以保证 其耐磨性和尺寸稳定性。 和碳素工具钢相比，低合金工具钢的淬透性比较高，热处理变形较小，耐 磨性较好，所以可以制造工具尺寸较大、形状比较复杂。精度要求相对较高的 模具。9Mn2V 钢中由于含较多的 Mn元素，提高了淬透性，该钢的油淬临界直 径约为 30mm。Mn的存在使马氏体相变临界点 Ms 降低，在室温下有比较多的 残余奥氏体（约 20%22%） ，所以淬火时变形比较小。适量的 V 能克服 Mn的 缺点，降低钢的过热敏感性，细化晶粒，并且少量的 VC 碳化物提高了钢的耐 磨性。可以克服 T10 钢的淬透性低、变形大的缺点，又没有 C

5、rWMn钢的网状 碳化物难以消除的缺陷。 丝杠精度等级及工作条件 钢号 热处理 普通精度 （7 级及其 以下） 轻载 45,50 正 火 或 调质 Y45MnV 中载 40Cr,45,Y40Mn 碳 氮 共 渗，硫氮 碳共渗 高精度 （6 级及其 以上） 轻载 T10A,T12A,45,40Cr 调质，球 化退火 重载 9Mn2V,CrWMn,T12A 淬火 38CrMoAlA,35CrMo,20CrMnTi 渗氮 高温 0Cr17Ni4Cu4Nb 固 溶 处 理+时效 第 4 页 9Mn2V 钢的化学成分 钢号 C Si Mn V P S 9Mn2V 0.850.95 0.40 1.702.00 0.100.25 0.030 0.030 3 3 热处理工序热处理工序 3.1 工艺流程工艺流程 下料调质处理粗车及粗磨外圆中频感应加热表面淬火热矫直深 冷处理低温回火磨外圆、粗磨螺纹低温时效精磨低温时效研磨及 超精磨。 3.2 热处理工艺参数设定热处理工艺参数设定 3.2.1 调质处理调质处理： 调质处理目的：消除工件表面淬硬层内的游离铁素体，均匀组织，是工件 整体获得良好的综合力学性能。 加热方法：热炉装料。理由：缩短加热时间，节省能源。加热介质：盐浴 加热。