热处理工艺课程设计高速中载齿轮的热处理工艺

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1、热处理工艺课程设计高速中载齿轮的热处理工艺27目录一．热处理工艺课程设计的目的和意义……………………………………………5二．零件的技术要求及选材………………………………………………………51.零件的服役条件和可能的失效形式…………………………………………52.技术要求……………………………………………………………………63.材料的选择……………………………………………………………………64.化学成分及合金元素的作用………………………………………………85.所选材料的相变临界点……………………………………………

2、………9三．热处理工艺课程设计的任务……………………………………………………91.相变点的确定……………………………………………………………102.热处理的工艺参数………………………………………………………103.热处理设备的选择…………………………………………………………10四．制定热处理工艺依据及具体参数的确定……………………………………131.热处理工艺总体制定………………………………………………………132.所选工艺的目的……………………………………………………………133.热处理工艺……………………

3、……………………………………………143.1正火……………………………………………………………………143.2渗碳……………………………………………………………………143.3淬火……………………………………………………………………203.4回火……………………………………………………………………224.组织特点和性能分析………………………………………………………23五．热处理工艺过程中缺陷分析…………………………………………………241.常见的渗碳缺陷……………………………………………………………252.常

4、见的淬火缺陷……………………………………………………………263.常见的回火缺陷……………………………………………………………2727六．收获和体会………………………………………………………………27七．参考文献……………………………………………………………………28八．附表一热处理工艺卡………………………………………………………2927一．热处理工艺课程设计的目的和意义热处理工艺课程设计是高等学校金属材料专业学生在学完相关热处理课程后运用理论知识指导生产实践的一次专业课程设计练习，是热处理原理与工艺课程的最

5、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，夹具的设计等。这些都需要我们在实践中体会并不断地总结，才能不断进步。通过该课程设计，可使学生在综合运用所学专业基础理论和专

6、业知识能力方面得到训练，学会独立分析问题和解决问题的方法，提高工程意识和工程设计能力。热处理工艺是金属材料工程的重要组成部分。通过热处理可以改变材料的加工工艺性能，充分发挥材料的潜力，提高工件的使用寿命。热处理工艺是整个机械加工过程中的一个重要环节，它与工件设计及其它加工工艺之间存在密切关系。如何实现工件设计时提出的几何形状和加工精度，满足设计时所要求的多种性能指标，热处理工艺制定的合理与否，起着至关重要的作用。二．零件的技术要求及选材1.零件的服役条件和可能的失效形式1.1服役条件齿轮是机械工业中应用最广泛

7、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。与其他机械传动相比，有功率范围大、传动效率高、使用寿命长、安全可靠等特点，是主要零件。其服役条件如下：（1）27齿轮工作时，通过齿面的接触来传递动力。两齿轮在相对运动过程中，既有滚动，又有滑动。因此，齿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；（2）高速齿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；（3）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。1.2失效形式根据其服役条件，常见的失效形式

8、为以下四点：（1）疲劳断裂齿轮在交变应力和摩擦力的长期作用下，导致齿轮点面接疲劳断裂。其产生是由于当齿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；（2）表面损伤a.点蚀是闭式齿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。（3）磨损失效汽