热处理工艺课程设计---65Mn犁铧片热处理工艺的设计

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1、 1 65Mn65Mn 犁铧片热处理工艺的设计犁铧片热处理工艺的设计 1 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等学校金属材料工程专业一次专业课设计练 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课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学 知识得到巩固和发展。 （2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和夹具设计等。 （3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、零件绘图和学习使用设计 资料、手册、标准和规范。 因此，本课程设计要求我们综合运用所学知识来解决生产实践中的热 处理工艺制定问题，包括工艺设计中的细节问题，如设备的选用，

2、夹具的 设计等。要求我们设计工艺流程，这需要翻查大量的文献典籍。如何灵活 使用资料、手册，怎样高效查找所需信息，以及手册的查找规范和标准等， 均不是一蹴而就的事情，需要我们在实践中体会并不断地总结，才能不断 进步。 材料热处理工艺课程设计是培养材料专业学生在热处理原理方面能力 的重要环节，纸上谈兵是经不起考验的，扎实的理论唯有通过实践才能够 证明，且科学的实践能够有效巩固甚至发展原有的理论，因此，本课程设 计通过给出 20 余种不同牌号的材料，要求学生以个人（允许讨论）或组队 的方式完成热处理工艺的设计，对学生巩固已学热处理知识、学习使用工 具书、增强团队合作意识等是大有裨益的。 2 零件的技

3、术要求及选材 2.1 65Mn 犁铧片的服役条件及可能的失效形式 犁铧片的损坏形式主要有土壤颗粒磨损、铧尖折断和铧刃崩裂。犁铧 2 磨损后则刃口变钝，耕地的深度减小，耕作的效果差。而犁铧在耕作过程 中，大多与土壤中的砖块、沙粒、石块或其他硬物相撞，会造成犁铧的损 坏和疲劳破坏，以及腐蚀磨损产生凹坑与龟裂。 图 1 犁铧片示意图 2.2 材料的选择及其技术要求 犁铧片是铧式犁重要的基础部件，农业耕作使用犁铧尖凿破土层，在 动力作用下，铧刃耕入土层一定深度，沿沟底和沟壑将土地铲起和切断土 中的植物茎、作物的残根，铧尖部是将土左右分开，铧面和铧壁的共同作 用把土抬起、挤碎并反转覆盖在地面上，从而达到

4、翻耕土壤的目的。因此 要求铧尖锋利、整体具有足够的强度和韧性，而且具有高的硬度和高的耐 磨性，保证其有长的使用寿命，使用过程中才能抵抗周期性的冲击和震动、 振动。 技术要求技术要求 热处理后的局部工作硬度为 5260HRC，其余部分硬度不小于 38HRC, 显微组织为 回火马氏 体；工 作部分必 须有高的 耐磨性 和一定的 韧性抗拉强 度 ，避免在加热时氧化脱碳现象。 为了控制犁铧片热处理变形，主要采取以下四个措施: 1.选用弹簧钢 65Mn65Mn 2.犁铧片在加热和冷却过程中，应当垂直吊挂，彼此有适当的间距，叠压 3 后要用夹具压紧回火，确保变形量符合要求。 3.采用淬火压床，必要时采用反

5、变形措施。 4.尽管犁铧片的硬度范围子 4860HRC，在同一件产品上的硬度差硬应小于 5HRC，否则将造成零件的硬度不均和变形的增大。 2.3 化学成分及合金元素的作用 2.3.1 65Mn2.3.1 65Mn 钢主要化学成分为：钢主要化学成分为： W(C)=0.62%0.70%,w(Mn)=0.90%1.20%,w(Si)=0.17%0.37%, w(Gr)0.25% 2.3.2 65Mn2.3.2 65Mn 所含元素的作用所含元素的作用： 碳 主要与硅、铬(碳化物的形成元素)等形成碳化物，以提高硬度、 耐磨性及红硬性。 硅 能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。该钢中的 Si不

6、与 C 结合，它在相变点（Ac1）以上则完全溶入奥氏体，提高了过冷奥氏体在贝氏体转变区 域的稳定性，同样也能明显提高该钢的淬透性。 铬 铬的碳化物在淬火加热时几乎全部溶于奥氏体，从而提高过冷 奥氏体的稳定性和钢的淬透性，同时还能提高钢的抗氧化脱碳和抗腐蚀能 力。 锰 锰大部分溶于铁素体中，形成置换固溶体，并使铁素体强化，一部分锰也溶于 Fe3C 中，形成合金渗碳体，锰还能增加珠光体相对量，并使它变细，从而提高钢的强度。锰能与S 化合 成为 MnS，以减轻 S 的有害作用。 3 热处理工艺课程设计的内容及步骤 3.1 相变点的确定 65Mn65Mn 钢是常见的弹簧钢，是在淬火和回火状态下具有高弹性的钢，其相图较复杂并 查找资料，可确定的 65Mn65Mn 相变点 4 表 1 制定的相变点表 项目 Ac1 Ac3（或 Acm） Ar1 Ms Ar3 温度/ 726 765 689 270 741 3.2 热处理工艺 3.2.1 工艺流程 3.2.1.13.2.1.1 用用 65Mn65Mn 制作犁铧片的工艺流程为：制作犁铧片的工艺流程为：毛坯淬