热处理工艺设计课程设计

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1、目录第一章热处理工艺课程设计的目的……………………3第二章热处理工艺课程设计的内容和步骤……………32.1滚珠丝杠的简图……………………………………32.2技术要求……………………………………………32.3材料的选择…………………………………………32.4GCr15钢的化学成分及合金作用…………………42.5GCr15滚珠丝杠的热处理流程及工艺设计………42.6总工艺曲线…………………………………………11第三章挂架、装具、夹具………………………………11第四章热处理工艺分析…………………………………124.1球化退火工艺分析………………………………124.2淬火工艺分析……………

2、………………………134.3高温回火工艺分析………………………………134.4去应力退火工艺分析……………………………144.5中频淬火工艺分析………………………………144.6低温回火工艺分析………………………………144.7稳定化回火工艺分析……………………………14第五章热处理工艺的检验………………………………14第六章热处理工艺规范及操作守则……………………15第七章热处理工艺设计的见解及体会…………………17第八章热处理工艺卡……………………………………1920参考书目……………………………………………………20201、热处理工艺课程设计的目的热处理工艺课程设计是材控专业

3、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。2、热处理工艺课程设计的内容和步骤2.1滚珠丝杠的简图2.2技术要求1、退火后组织：点状或细粒状P。按JB1255—81评定2-3级合格；2、退火后硬度：187—229HBS，碳化物网按JB1255—81评定≤2级合格。3、丝杠硬度：58--62HRc

4、。2.3材料的选择2.3.1GCr15钢的性能GCr15钢具有高硬度、高耐磨性和在高温下稳定的机械性能，由于承受极高的交变载荷，滚珠与套圈的工作接触面很小，产生极大的摩擦，因而要求具有较高的疲劳极限、极高均匀的硬度和耐磨性，还有一定的韧性和淬透性，并在大气和润滑介质中具有一定的抗蚀能力，而Gcr1520钢具有良好的成分设计和工艺性能，用于制造滚珠丝杠还是适宜的。2.4GCr15钢的化学成分及合金作用2.4.1GCr15钢的化学成分C（%，质量分数，下同）：0.95～1.05Cr：1.4～1.65Mn：0.25～0.45Si：0.15～0.35V：≤0.0252.4.2合金元素的作用

5、C：含量较高，以保证高硬度和高耐磨性Cr：主要的合金元素，提高淬透性，并与C形成颗粒细小且弥散分布的碳化物，使钢在热处理后获得高而均匀的硬度及耐磨性Si、Mn：进一步提高其淬透性V：提高钢的耐磨性并防止过热2.5GCr15滚珠丝杠的热处理工艺流程及设计2.5.1工艺流程备料→球化退火→粗车→调质→去应力退火→精车外圆及螺纹→中频淬火及低温回火→粗磨外圆与滚道→低温稳定化处理→精磨外圆与滚道2.5.2工艺设计2.5.2．1球化退火球化退火是使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺，将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的

6、组织。对于轴承钢而言，球化退火具有以下优点：淬火效果均一；减少淬火变形；提高淬火硬度；改善工件切削性能；提高耐磨性和抗点蚀性等轴承的性能。（1）加热温度：790～810℃确定依据：若加热过高，则奥氏体晶粒会过于粗大，影响材料的综合性能；若加热温度过低，碳化物不能充分溶入到奥氏体中。确定方法：745±20～30℃（2）加热方法：随炉温加热确定依据：简单易控制，且是预备热处理，对性能要求不高。20（1）加热介质：空气（2）保温时间：保温4h降至680～700℃保温6h后随炉冷至500℃出炉空冷加热时间可按下列方法进行确定：t=K·a·D,式中t为加热时间（min）；a为加热系数（min

7、／mm），对合金钢而言，一般取1.5～2.5；K为装炉修正系数，一般取2.5～4.0；D为有效厚度，根据所给工件尺寸取40mm（3）冷却方法：随炉冷确定依据：获得球状或颗粒状的珠光体，以保证良好的机械性能（4）冷却介质：空气（5）热处理后检验方法：用布氏硬度计检验硬度，要求硬度187～229HBS；用金相显微镜观察点状或细粒状珠光体为2～3级，碳化物网≤2级合格（6）热处理工艺曲线（7）设备的选择及型号选用RJ2-50-12Q井式电阻炉，设备参数如下表所示型号额定功率