汽车发动机连杆螺栓热处理工艺设计
40Cr连杆正火-调质热处理工艺设计
辽宁工业大学工艺课程设计（论文）题目：40Cr连杆正火-调质热处理工艺设计院（系）：材料科学与工程学院专业班级：材料103学号：100208091学生姓名：董国建指导教师：商剑起止时间：2013-7-1~2013-7-12课程设计（论文）任务及评语院（系）：材料科学与工程学院教研室：材料科学与工程教研目录1连杆热处理工艺概述 (1)2 连杆的热处理工艺设计 (2)2.1连杆的服役条件和失效形式 (2)2.2 连杆技术要求及示意图 (2)2.3连杆材料选择 (3)2.4 40Cr的化学成分 (4)2.5 40Cr的C曲线 (4)2.5 连杆的加工工艺流程图 (5)2.6 40Cr连杆的正火、调质热处理工艺 (5)2.7 40Cr连杆的正火、调质热处理工艺理论 (7)2.8 40Cr连杆热处理的设备、仪表和工夹具选择 (8)2.9 40Cr连杆的热处理质量检验项目、内容及要求 (11)2.10 40Cr连杆的热处理常见缺陷的预防及补救方法 (12)3 热处理工艺卡 (13)3.1 40Cr连杆正火工艺卡 (13)3.2 40Cr连杆淬火工艺卡 (14)3.1 40Cr连杆回火工艺卡 (15)4 参考文献 (16)1连杆热处理工艺概述汽车连杆是发动机中一个重要的连接零件，在工作时它承受冲击性的、周期变化的拉应力和装配时的预应力，要求它具有足够的强度、冲击韧性和抗疲劳性能。
40Cr屈服强度及淬透性均比40钢高，临界淬透直径:油中约为15-40 mm, 水中约为28-60 mm。
断面尺寸在＜50mm时，油淬无自由铁素体析，故有较高的疲劳强度，当含水碳量下限时，经淬火和回火后，除能获得较高的强度外，还有良好的韧性，水淬时，形状复杂的零件容易形成开裂，在450-680mm回火时，有第二类回火脆性倾向，但可随着截面尺寸的减少而减弱，白点敏感性较大，所以锻后宜缓冷，冷变塑性中等，冷顶锻前最予以球化处理，正火或调质后，可削性很好，正火后可削性也较好。
汽车发动机连杆螺栓热处理工艺设计
金属材料热处理原理与工艺课程设计40Mn发动机连杆螺栓热处理工艺设计专业班级：材料132601班设计人：焦攀龙设计题目：发动机连杆螺栓选材与加工工艺设计指导教师：职称专业：班级：完成时间：摘要综述了发动机连杆螺栓的工作环境，使用性能，失效形式，连杆螺栓材料的选择，热处理工艺等。
主要就连杆螺栓的热处理工艺做了详细的分析，通过大量的实验得出了连杆螺栓材料热处理后的金相组织图等资料。
分别对球化退火、淬火、回火过程中组织、硬度的的变化做了分析。
并就实验中出现的问题作了分析，以供参考。
关键词：连杆螺栓热处理；等温退火；淬火；回火；问题分析目录摘要............................................................................................................................................. I 前言. (1)1 连杆螺栓的使用性能 (1)2 材料选择及技术要求 (1)2.1.螺栓的热处理工艺规范 (2)2.2材料的选择 (2)3 热处理工艺及目的 (3)3.1退火 (3)3.2正火 (3)3.3淬火 (4)3.4回火 (4)4 设计说明 (4)4.1失效形式 (4)4.2工作要求 (4)4.3结构钢40M N的化学成分 (5)4.3.1 主要特性 (5)4.3.2 材料分析 (5)4.3.3 力学性能要求 (6)4.3.4 基于材料的零件设计 (6)4.5热处理工艺说明 (7)5 设计方案 (8)5.1正火 (8)5.2调质处理 (8)5.3回火的制定 (9)6 螺栓的热处理质量检测 (9)6.1硬度计 (9)6.2外观检测与金相组织检验 (9)7 螺栓热处理回火缺陷的原因及解决方案 (10)参考文献 (11)前言连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。
螺栓的热处理设计论文
螺栓的热处理工艺设计（哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150000）摘要：本文简要介绍了螺栓的定义、分类、服役条件、失效形式以及常用材料，针对一种用于汽车上的高强度螺栓，通过对其性能要求的分析，选择SCM435钢制造该螺栓。
查阅热处理手册等设计出SCM435钢螺栓的热处理工艺，包括球化退火、淬火、高温回火。
重点分析了螺栓的磷脆与氢脆现象，并给出了相应的检测手段与处理方法。
简要介绍了螺栓的质量检测方法。
关键词：螺栓；热处理；SCM435钢；除磷；氢脆一、概述1.1.定义螺栓，是由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。
这种连接形式称螺栓连接。
如把螺母从螺栓上旋下，又可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。
螺栓的原理是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进地紧固器物机件的工具。
螺栓在日常生活当中和工业生产制造当中，是少不了的，螺栓也被称为“工业之米”。
可见螺栓的运用之广泛。
螺栓的运用范围有：电子产品、机械产品、数码产品、电力设备、机电机械产品、船舶、车辆、水利工程、化学实验等。
1.2.螺栓的分类1.2.1六角螺栓六角螺栓是应用最广的一类螺栓。
其A级和B级螺栓用于重要的、装配精度要求高，以及承受较大冲击、振动或交变载荷的场合。
其C级螺栓用于表面比较粗糙、装配精度要求不高的场合。
螺栓上的螺纹，一般均为普通螺纹。
普通螺纹螺栓自锁性较好，主要用于薄壁零件上或承受冲击、振动或交变载荷的场合。
一般螺栓上都是制成部分螺纹，全螺纹螺栓主要用于公称长度较短的螺栓以及要求较长螺纹的场合。
1.2.2六角法兰螺栓六角法兰面螺栓的头部由六角头和法兰面两部分组成，其“支撑面积与应力面积字比值”要大于普通六角头螺栓，故这种螺栓能承受更高的预紧力，防松性能也较好，因而被广泛用于汽车发动机、重型机械等产品上。
1.2.3六角头头部带孔、带槽螺栓使用时，可通过机械方法将螺栓锁合，防松可靠。
发动机连杆螺栓材料及热处理方法-概述说明以及解释
发动机连杆螺栓材料及热处理方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分的概述应该包括以下内容：发动机连杆螺栓是发动机中非常关键的部件之一，承受着极高的负荷和压力。
为了确保发动机的可靠性和性能，连杆螺栓的材料选择和热处理方法非常重要。
本文旨在探讨发动机连杆螺栓的材料选择和相关热处理方法，以提供相关领域研究人员和工程师们有关连杆螺栓性能和强度的重要信息。
在材料选择方面，螺栓材料的选择要点是本文研究的首要问题之一。
不同材料的物理和机械性能对连杆螺栓的承载能力和耐用性起着重要作用。
通过分析螺栓材料的特性和性能指标，可以指导工程师们在设计和选择连杆螺栓材料时做出合理的决策。
同时，本文还将重点介绍发动机连杆螺栓的热处理方法。
热处理是提高连杆螺栓强度和耐久性的关键措施之一。
通过热处理，可以改善螺栓的晶体结构，提高其材料的硬度和强度。
常用的热处理方法将会在本文中详细介绍，并探讨其优缺点以及适用范围。
通过深入研究和分析连杆螺栓材料选择和热处理方法的重要性，可以为工程师们提供宝贵的指导和建议，以确保发动机的正常运行和长期可靠性。
最后，本文还将讨论材料选择和热处理方法的发展方向，探索未来可能的创新和改进。
这将有助于提高连杆螺栓材料和热处理方法的性能和效果，以应对日益复杂和严苛的发动机工作环境和要求。
通过对发动机连杆螺栓材料及热处理方法的全面研究和分析，本文的目的是为相关领域的研究人员和工程师们提供有关连杆螺栓材料和热处理方法的重要信息和指导，以推动连杆螺栓技术的进步和发展。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的，用于介绍本文的主要内容和目的。
正文部分包括发动机连杆螺栓材料和热处理方法两个主要部分，详细探讨了螺栓材料的选择要点和性能要求，以及常用的热处理方法。
结论部分总结了材料选择和热处理方法的重要性，并提出了可能的未来发展方向。
汽车连杆加工工艺及夹具设计
汽车连杆加工工艺及夹具设计汽车连杆是发动机中非常重要的零部件，它连接活塞和曲轴，传递活塞的运动力到曲轴上，是发动机正常运转的关键。
因此，汽车连杆的加工工艺及夹具设计显得尤为重要。
本文将就汽车连杆的加工工艺及夹具设计进行详细介绍。
汽车连杆的加工工艺是指对汽车连杆进行加工时所采用的工艺方法和步骤。
汽车连杆的加工工艺主要包括锻造、粗加工、精加工和热处理等环节。
首先是锻造环节，汽车连杆的锻造是通过将金属坯料放入锻造模具中，利用冲击力和压力使其产生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的加工方法。
然后是粗加工环节，汽车连杆的粗加工主要包括车削、铣削和钻削等工艺，通过这些工艺将锻造后的汽车连杆进行初步的成型。
接着是精加工环节，汽车连杆的精加工主要包括磨削、镗削和拉削等工艺，通过这些工艺将汽车连杆进行精细加工，以满足其精度和表面质量的要求。
最后是热处理环节，汽车连杆的热处理是为了提高其强度和硬度，使其具有良好的机械性能。
在汽车连杆的加工工艺中，夹具设计起着至关重要的作用。
夹具是用来固定工件，保证工件在加工过程中的位置精度和加工质量的工具。
汽车连杆的加工对夹具的设计要求非常高，因为汽车连杆的形状复杂，加工难度大，所以需要设计出合理的夹具来保证加工质量和效率。
首先，夹具的选择要根据汽车连杆的形状和加工工艺来确定。
汽车连杆的形状复杂，需要设计出符合其形状的夹具，以保证汽车连杆在加工过程中的稳定性和精度。
其次，夹具的刚性和稳定性是夹具设计的关键。
汽车连杆在加工过程中需要承受较大的切削力和振动力，所以夹具的刚性和稳定性要能够满足这些要求。
再次，夹具的使用要方便和安全。
夹具的设计要考虑到操作人员的使用习惯和安全要求，使其能够方便地安装和拆卸，并保证操作人员的安全。
最后，夹具的成本也是夹具设计的考虑因素之一。
夹具的设计要尽量减少成本，提高经济效益。
综上所述，汽车连杆的加工工艺及夹具设计是汽车发动机制造中非常重要的环节。
合理的加工工艺和夹具设计能够保证汽车连杆的加工质量和效率，提高汽车发动机的性能和可靠性。
哈工大热处理原理与工艺大作业-汽车连杆热处理
3.机械加工及热处理工艺
下料→锻造（模锻） →预备热处理 （完全退火）→粗加工→最终热处理 （淬火+高温回火）→喷丸+精加工
3.1 机械加工
1）两端面：粗铣、精铣、粗磨、精磨； 2）小头孔：钻孔、扩孔、铰孔、精镗、压入衬套后再精镗； 3）大头孔：扩孔、粗镗、半精镗、精镗、金刚镗、珩磨。
3.1 热处理工艺-完全退火
• •
高强度和抗疲劳性能 足够的刚度与韧性
2.1 常用材料分类
1. 碳素调质钢和合金调质钢是连杆用钢的传统钢种。 由于最终的力学性能是通过调质处理控制的，因 此调质钢连杆的性能稳定，综合力学性能好。 2. 非调质钢是在中碳钢的基础上添加钒、钛、铌等 微合金元素，通过控制轧制或控制锻造过程的冷 却速度，使其在基体组织中弥散析出碳、氮的化 合物使其得到强化。 3. 粉末烧结锻造工艺通过锻造提高粉坯的强度，二 是通过添加合金元素，使粉末锻造连杆具有足够 的淬透性，保证热处理后零件的质量。 4. 钛合金制造发动机连杆主要考虑的是轻量化，金 属钛的密度仅为钢铁材料的58％，因此用钛合金 制造汽车发动机连杆，可大幅度地降低连杆的质 量。
40-90min
油淬
3.2 热处理工艺-淬火+高温回火
加热方式
保温温度
保温时间
冷却方式
高温回火
100℃/h200℃/h
500-550℃
1-1.5h
油冷
3.2 热处理工艺-淬火+高温回火
淬火组织
残余奥氏体+隐晶马氏体+ 碳化物 HRC=52
回火组织
粒状回火索氏体 HRC=37-45
4 质量检查
1.外部形貌检查 检查工件表面有无腐蚀或氧化皮。不得有裂纹及碰伤，表 面不得有锈蚀。 2. 工件变形检查 根据图样技术要求检查工件的挠曲变形，尺寸及几何形状 的变化。 3. 显微组织检查 按技术要求及标准进行检查淬硬层的显微组织：残留奥氏 体数目，有无反常组织，心部组织是否粗大及铁素体是否 超出技术要求等。 4. 硬度检查 在退火后，淬火后，回火后都进行相应硬度的测定，以保 证工件最终热处理后硬度达到要求。 5. 力学性能指标测定 在最终精加工完成后，对连杆的各个力学性能指标进行测 定。
发动机连杆工艺规程2012-10-10
编号: 495柴油机连杆加工工艺规程编制人完成时间金肯职业技术学院495柴油机连杆加工工艺规程1．连杆的结构特征与技术要求1.1连杆结构特征连杆是汽车发动机中的重要零部件，它连接活塞和曲轴，将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴后输往驱动轮。
495柴油发动机连杆成品图样：其结构特征如下：连杆有连杆小头、连杆杆身和连杆大头等部分组成。
连杆小头与活塞销相连。
对全浮式活塞销，由于工作时小头孔与活塞销之间有相对运动，所以在连杆小头中压入衬套。
小端：发动机连杆是并列式连杆，小端采用薄壁圆环结构，这是因为它形状简单，制造方便，重量轻，受力之后小段中的应力分布比较均匀；小头采用斜面，与斜面底座相配合，可增加活塞销座和连杆小头的支撑面积，用于加强发动机。
两侧顶部加厚，以提高抗弯能力，减小变形，保证润滑间隙，提高工作可靠性，但加工较复杂。
大端：连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连，大头有整体式和分开式是两种。
一般采用分开式，分开式又分为平分和斜分两种。
连杆大头采用平切口，是因为它易于加工，刚性好，而且连杆螺栓不受剪切力作用。
把连杆大头分开可取下的部分叫连杆盖，连杆体与连杆盖配合加工不能互换，因此必须在同一侧打上装配标记。
杆身：连杆杆身为较细长的变截面非圆形杆件，其截面从大头到小头逐步变小，以能更好地适应在工作中承受的急剧变化的动载荷。
为减小惯性力，还应尽量减轻杆身重量。
连杆的长短直接影响到发动机的高度和侧压力的大小，较长的连杆能使惯性力增加，而同时在侧压力方面的改善却不明显。
因此在发动机设计时，当运动件不与有关零部件相碰时，都力求缩短连杆长度。
连杆杆身通常做成“工”字形断面，上小下大。
采用压力法润滑的连杆，杆身中部制造有连通大小头的油道。
连杆杆身的截面十分重要，它应能保证强度的前提下有尽量较轻的重量，此外，还要有利于该截面的形状由大端向小端的过度，因此发动机连杆本身采用工字型截面。
过渡区：较大的过渡半径：连杆小端工作时，下半部主要承受燃气爆发力，而上半部则承受着活塞组的往复惯性力，所以连杆小端到杆身的过渡结构对小段的强度有很大影响，切点处常常是应力高峰值所在处，因此小端和大端与杆身连接处采用大圆弧过渡，一方面提高小端与大端的刚度，另一方面也减小了这些地方的应力集中。
汽车发动机连杆的加工工艺及夹具设计
摘要机械制造业的发展日新月异，加之市场竞争越来越激烈，在这种趋势中和发展的大环境下，企业若想要生存发展，就必须在原有的技术上不断地改进生产工艺，力求利益的最大化。
那么如何去合理的安排生产工艺路线就显得尤为重要，也是降低成本和提高生产效率的关键。
其次，夹具的使用也是提高生产效率的有效途径，传统的手工装夹不仅增大了工人的劳动强度，更重要的是生产效率更是大大降低。
本文主要论述了连杆，作为柴油机的主要传动件之一，它的加工工艺及夹具设计。
连杆在各种精度要求上都比较高，比如尺寸精度、形状精度以及位置精度；但是连杆的刚性不是很好，很可能会发生变形。
因此在实施工艺的整个过程中，就需要我们把各主要表面的粗加工工序和精加工工序分开进行。
逐渐减少加工余量、切削力及内应力产生的作用，并在加工后修正变形，最后就能达到零件在一定程度上的技术要求。
关键词：连杆；加工工艺；夹具设计；加工余量；切削力；内应力1汽车连杆的加工工艺1.1连杆的结构特点连杆位于柴油机中，是汽车发动机中的主要传动部件之一。
它可以把压力传递给曲轴，而这种压力正是作用于活塞顶面的膨胀的压力；同时连杆可以带动活塞压缩气缸中的气体，这是由于受到曲轴的驱动。
在实际工作中，连杆承受着剧烈变化的动载荷。
连杆体和连杆盖两部分组成连杆。
连杆的连杆体及连杆盖上的大头孔使用螺栓和螺母与曲轴固定在一起。
为方便维修和减少连杆的磨损，装有一个薄壁金属轴瓦在连杆的大头孔内。
轴瓦有钢质的底，有一层金属浇于其底的内表面，即耐磨巴氏合金轴瓦金属。
在连杆体大头和连杆盖之间有一组可以用来补偿轴瓦的磨损垫片，用活塞销与活塞来连接连杆小头。
为了减少小头孔与活塞销的磨损，青铜衬套被压入小头孔内，同时也更加方便在磨损后进行必要的修理和更换。
连杆在发动机工作过程中不仅受膨胀气体交变压力的作用，还受到惯性力的作用，因此除应具有足够的强度和刚度外，为减小惯性力的作用，还应尽可能的减少连杆自身的质量。
连杆杆身一般都采用工字型截面形状，即从大头到小头逐渐变小。
汽车发动机连杆的工艺规程 毕业设计
关键词：发动机，连杆，定位基面，工艺设计
绪论5
第一章发动机的概述6
1.1发动机的定义6
考虑到整体锻造毛坯在切开体，盖后金属纤维呈断裂状的缺点，所以在连杆的大头增加了带“耳朵”形的肋。
连杆螺母的自锁，是利用连杆螺栓螺母上所开六个槽，拧紧螺母后，由于螺母的弹性变形保持有100~120N.m的扭矩。由于该扭矩的作用，使螺母的底面受一向上顶的力，螺母产生的弹性变形卡住螺栓，保证螺母在工作时不会松动。
鹤壁职业技术学院毕业（设计）论文
题目:汽车发动机连杆的工艺及程序设计
专业班级：机电一体化 10级（2）班
姓名:李wenlong
学号：1002312043
指导老师：@@@@@@@
2012年10月
汽车发动机连杆加工工艺分析与设计
摘 要
连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成，连杆体与连杆盖分为连杆小头、杆身和连杆大头。连杆承受的是冲击动载荷，因此要求连杆质量小，强度高。所以在安排工艺过程时，按照“先基准后一般”的加工原则。连杆的主要加工表面为大小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及螺栓孔定位面。连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。
所谓外燃机，就是说它的燃料在发动机的外部燃烧，发动机将这种燃烧产生的热能转化成动能，瓦特发明的蒸汽机就是一种典型的外燃机，当大量的煤燃烧产生热能把水加热成大量的水蒸汽时，高压便产生了，然后这种高压又推动机械做功，从而完成了热能向动能的转变。
汽车发动机连杆零件的机械加工工艺规程
汽车发动机连杆零件的机械加工工艺规程连杆是活塞式发动机和压缩机的重要零件之一，其大头孔与曲轴连接，小头孔通过活塞销与活塞连接，其作用是使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，它是柴油机关键传动件之一。
连杆要承受内燃机的爆发力、压缩力和连杆往复运动的惯性力、拉伸力。
因此对连杆的强度、刚度有很高的要求。
又连杆与曲轴和活塞销连接，并且它们之间存在相对转动，因此对连杆大小头孔的加工要求是很高的。
本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。
连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。
逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。
关键词:连杆加工工艺夹具设计内容：1.A3零件图一张2.A3毛胚图一张3.机械加工工艺规程一套4.A3装用卡具装配图一张5设计说明书一套，不得少于15页目录一、任务书二、零件工艺性分析2.1零件技术条件分析2.2毛坯选择以及加工2.3机械加工工艺路线确定2.4连杆的机械加工工艺过程分析2.4.1工艺过程的安排2.4.2定位基准的选择2.4.3确定合理的夹紧方法2.5连杆基本加工工序2.5.1连杆两端面的加工2.5.2连杆大、小头孔的加工2.5.3连杆螺栓孔的加工2.5.4连杆体与连杆盖的铣开工序2.5.5大头侧面的加工2.6工序尺寸以及公差的的计算2.6.1切削用量的选择原则a)粗加工时切削用量的选择原则b)精加工时切削用量的选择原则2.6.2确定各工序的加工余量2.6.3确定工序尺寸及其公差三、XX号工序加工说明书3.1工序尺寸精度分析3.2确定加工余量3.3夹具、定位如CAD图一．任务书机械制造业是国民经济的基础产业,是国民经济发展的支柱产业，机械制造行业的发展影响着国民经济的发展。
要想国力有所提升，国民经济不断发展变强。
传统的机械制造行业已经渐渐不能适应当代社会的发展，同时也为了适应多生产模式（大、中、小批量生产）对夹具快速设计的需求，因此先进的装备便随着产生。
汽车发动机热处理工艺
浅析现代汽油发动机基本零件的选材及热处理工艺学号：2010080060028 姓名：叶培莲摘要：发动机是将自然界某种能量直接转换为机械能并拖动某些机械进行工作的机器。
将热能转换为机械能的发动机，称为热力发动机（简称热机）。
其中的热能是由燃料燃烧所产生的。
内燃机是热力发动机的一种，其特点是液体和气体燃料和空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能，然后再转变为机器能。
另一种热机是外燃机，如蒸汽机、汽轮机等，其特点是燃料在机器外部燃烧以加热水，产生高温、高压的水蒸气，输送至机器内部，将所含的热能转换为机械能。
发动机是汽车的动力装置。
在现代汽车上广泛应用的发动机是往复活塞式汽油和柴油内燃机，它一般是由曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统（仅用于汽油内燃机）和起动系统组成。
一、气缸体的选材及热处理工艺现代汽车发动机机体组成主要由气缸体、气缸盖、气缸盖衬垫以及油底壳组成。
机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零件的装配基体。
随着现在社会对环境越来越重视，对汽车尾气的排放标准提出了更高要求。
为了满足这种要求，各主机厂加大了对发动机的研发力度，现在大多数厂家都采用了多气门电喷发动机。
缸体是发动机的重要部件之一，随着汽车发动机技术的发展，对发动机缸体的尺寸精度和力学性能要求越来越高，因此对缸体铸件产品质量提出了更高的要求。
燃料喷射到气缸内，在气缸内压缩燃烧（柴油机）或者点燃（汽油机），燃烧后有很大压力，这个压力可以推动活塞运动，活塞运动给发动机提供动力来源。
所以气缸工作表面经常与高温、高压的燃气相接触，且活塞在其中作高速往复运动，所以必须耐高温、耐磨损、耐腐蚀。
为了满足以上条件，常常采用优质合金铸铁作为气缸体的材料，气缸的内壁按2级精度并经过珩磨加工，使其工作表面的表面粗糙度、形状和尺寸精度都达到比较高的要求。
为了提高气缸表面的耐磨性，钢铁的材料一般是用优质灰铸铁，有时在灰铸铁中加入少量合金元素如镍、钼、铬、磷等。
螺栓的热处理工艺
螺栓的热处理工艺
螺栓的热处理工艺通常包括以下步骤：
1. 螺栓的淬火：将螺栓加热到适当的温度，然后快速冷却以获得高硬度和强度。
淬火温度通常取决于螺栓的材料和硬度要求。
2. 螺栓的回火：淬火后的螺栓通常会变得非常脆，因此需要进行回火以提高韧性和减轻内应力。
回火温度和时间将根据螺栓的材料和要求而定。
3. 螺栓的表面处理：螺栓的表面处理可以提供良好的耐腐蚀性和抗磨损性。
常见的表面处理方法包括镀锌、镀镍、热浸镀铝等。
4. 螺栓的检测：热处理后的螺栓需要进行检测以确保质量和性能。
常见的检测方法包括硬度测试、金相分析、超声波测试等。
以上是常见的螺栓热处理工艺，具体的工艺参数和步骤将根据螺栓的要求和材料而有所不同。
汽车发动机连杆零件的机械加工工艺规程
汽车发动机连杆零件的机械加工工艺规程连杆是活塞式发动机和压缩机的重要零件之一，其大头孔与曲轴连接，小头孔通过活塞销与活塞连接，其作用是使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，它是柴油机关键传动件之一。
连杆要承受内燃机的爆发力、压缩力和连杆往复运动的惯性力、拉伸力。
因此对连杆的强度、刚度有很高的要求。
又连杆与曲轴和活塞销连接，并且它们之间存在相对转动，因此对连杆大小头孔的加工要求是很高的。
本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。
连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。
逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。
关键词: 连杆加工工艺夹具设计内容：1.A3零件图一张 2.A3毛胚图一张 3.机械加工工艺规程一套4.A3装用卡具装配图一张5设计说明书一套，不得少于15页目录一、任务书二、零件工艺性分析2.1 零件技术条件分析 2.2 毛坯选择以及加工 2.3 机械加工工艺路线确定 2.4 连杆的机械加工工艺过程分析2.4.1 工艺过程的安排 2.4.2 定位基准的选择 2.4.3 确定合理的夹紧方法 2.5 连杆基本加工工序2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4 2.5.5连杆两端面的加工连杆大、小头孔的加工连杆螺栓孔的加工连杆体与连杆盖的铣开工序大头侧面的加工2.6 工序尺寸以及公差的的计算 2.6.1 切削用量的选择原则 a) 粗加工时切削用量的选择原则 b) 精加工时切削用量的选择原则 2.6.2 确定各工序的加工余量 2.6.3 确定工序尺寸及其公差三、 XX号工序加工说明书3.1 工序尺寸精度分析 3.2 确定加工余量 3.3 夹具、定位如CAD图一．任务书机械制造业是国民经济的基础产业,是国民经济发展的支柱产业，机械制造行业的发展影响着国民经济的发展。
汽车发动机连杆的选材与热处理工艺课程设计
1 汽车发动机连杆的零件图如下图1 汽车发动机连杆的零件尺寸图2 服役条件与性能分析连杆（link）是指连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。
例如在往复活塞式动力机械和压缩机中，用连杆来连接活塞与曲柄。
连杆多为钢件，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰接。
连杆是汽车发动机中的重要零件，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。
服役条件：连杆在工作中，其受力状态如下：1）承受燃烧室燃气膨胀产生的压力。
2）活塞连杆作往复运动的惯性力（承受拉伸载荷）作用。
3)连杆高速作往返运动所产生的纵向和横向惯性力（承受弯曲载荷）的作用因此，连杆在一个复杂的应力状态下工作。
它既受交变的拉压应力、又受弯曲应力。
失效形式：连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形。
通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域，，即杆部中间、小头和杆部的过渡区以及大头和杆部过渡区( 螺栓孔附近)。
性能要求：连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能；又要求具有足够的钢性和韧性。
3 技术要求连杆的热处理技术要求为：根据中华人民共和国汽车行业标准（QC/T527-1999）--汽车发动机连杆技术条件规定：连杆经调质处理，硬度为HB217~293(20~30HRC)，显微组织为均匀细小晶粒的索氏体。
4 选材连杆通常采用中碳钢或合金钢模锻或辊锻而成，常用的材料有45、40Cr、35CrMo等，也有少数采用稀土镁球墨铸铁制造连杆，然后经过机械加工和热处理。
连杆杆身多制成“工”形截面，该截面可以在质量尽可能小的情况下，获得足够的刚度和强度。
（1）比较40Cr, 35CrMo, 45如下：①45钢45钢是普通的中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。
它用做截面尺寸较小或不要求完全淬透的零件，经过调质处理后，硬度可达到20-25HRC，表面淬火之后硬度为48-52HRC。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
金属材料热处理原理与工艺课程设计40Mn发动机连杆螺栓热处理工艺设计专业班级：材料132601班设计人：焦攀龙设计题目：发动机连杆螺栓选材与加工工艺设计指导教师：职称专业：班级：完成时间：摘要综述了发动机连杆螺栓的工作环境，使用性能，失效形式，连杆螺栓材料的选择，热处理工艺等。
主要就连杆螺栓的热处理工艺做了详细的分析，通过大量的实验得出了连杆螺栓材料热处理后的金相组织图等资料。
分别对球化退火、淬火、回火过程中组织、硬度的的变化做了分析。
并就实验中出现的问题作了分析，以供参考。
关键词：连杆螺栓热处理；等温退火；淬火；回火；问题分析目录摘要 (I)前言 (1)1 连杆螺栓的使用性能 (1)2 材料选择及技术要求 (1)2.1.螺栓的热处理工艺规范 (2)2.2材料的选择 (2)3 热处理工艺及目的 (3)3.1退火 (3)3.2正火 (3)3.3淬火 (4)3.4回火 (4)4 设计说明 (4)4.1失效形式 (4)4.2工作要求 (4)4.3结构钢40M N的化学成分 (5)4.3.1 主要特性 (5)4.3.2 材料分析 (5)4.3.3 力学性能要求 (6)4.3.4 基于材料的零件设计 (6)4.5热处理工艺说明 (7)5 设计方案 (8)5.1正火 (8)5.2调质处理 (8)5.3回火的制定 (9)6 螺栓的热处理质量检测 (9)6.1硬度计 (9)6.2外观检测与金相组织检验 (9)7 螺栓热处理回火缺陷的原因及解决方案 (10)参考文献 (11)前言连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。
例如在往复活塞式动力机械和压缩机中，用连杆来连接活塞与曲柄。
连杆多为钢件，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰接。
连杆是汽车发动机中的重要零件，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。
连杆在工作中，除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力。
因此，连杆在一个复杂的应力状态下工作。
它既受交变的拉压应力、又受弯曲应力。
由于连杆的重要性，连杆螺栓起到固定螺栓的作用也变得十分重要，连杆螺栓是紧固连杆大端及其端盖的重要部件，在工作过程中受到均匀拉伸应力的作用，因此，对于螺栓的力学性能有着很强的挑战性。
考虑到连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形。
通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域。
连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能；又要求具有足够的钢性和韧性。
因此也要求螺栓具有较高的强度和抗疲劳性能，并且保证韧性和耐磨性。
1 连杆螺栓的使用性能（1）功用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使得活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。
（2）工作条件：承受压缩、拉伸和弯曲等交变载荷。
（3）性能要求：强度高、刚度大、重量轻。
连杆螺栓是发动机工作过程中最为关键的零部件，它与曲柄配合完成活塞运动，使发动机获得动力，连杆螺栓是紧固连杆大端及其端盖的重要部件，在工作过程中受到均匀拉伸应力的作用，由于曲柄旋转产生离心力的作用周期性变化，螺栓有受到反复的交变应力，活塞换向对连杆大端施加冲击，加上各种附加力的作用，其工作状况不容乐观。
2 材料选择及技术要求2.1. 螺栓的热处理工艺规范根据螺栓连杆的工作特点，在气温、环境经常变化的条件下，情况比较复杂，螺栓要具有较低的冷脆转变温度和较小的延迟破坏敏感度，确保其安全服役，从以上分析可知，螺栓要具有足够的抗拉强度、屈服强度、良好的韧性、较高的疲劳强度以及一定的延伸率，只有这样才能缓冲应力集中，承受冲击载荷左的作用。
2.2 材料的选择在紧固件制造中，正确选用紧固件材料是重要一环，因为紧固件的性能和其材料有着密切的关系。
如材料选择不当或不正确，可能造成性能达不到要求，使用寿命缩短，甚至发生意外或加工困难，制造成本高等，因此紧固件材料的选用是非常重要的环节。
冷镦钢是采用冷镦成型工艺生产的互换性较高的紧固件用钢。
由于它是常温下利用金属塑性加工成型，每个零件的变形量很大，承受的变形速度也高，因此，对冷镦钢原料的性能要求十分严格。
在长期生产实践和用户使用调研的基础上，结合GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢技术条件》GB/T699-1999《优质碳素结构钢》及日本JISG3507-1991《冷镦钢用碳素钢盘条》的特点，以8.8级，9.8级螺栓螺钉的材料要求为例，各种化学元素的确定。
C含量过高，冷成形性能将降低；太低则无法满足零件机械性能的要求，因此定为0.25%-0.55%。
Mn能提高钢的渗透性，但添加过多则会强化基体组织而影响冷成形性能；在零件调质时有促进奥氏体晶粒长大的倾向，故在国际的基础上适当提高，定为0.45%-0.80%。
Si能强化铁素体，促使冷成形性能降低，材料延伸率下降定为Si小于等于0.30%。
S.P.为杂质元素，它们的存在会沿晶界产生偏析，导致晶界脆化，损害钢材的机械性能，应尽可能降低，定为P小于等于0.030%，S 小于等于0.035%。
B.含硼量最大值均为0.005%，因为硼元素虽然具有显著提高钢材渗透性等作用，但同时会导致钢材脆性增加。
含硼量过高，对螺栓，螺钉和螺柱这类需要良好综合机械性能的工件是十分不利的。
表1 螺栓性能要求与40Mn钢性能对比σb/MPaσs/MPaδ( %)ψ( %)Ak/ J·cm- 2性能要求831 734 10 42 48.8～55.740Mn 885 735 12 45 553 热处理工艺及目的热处理：把金属或合金加热到给定温度并保持一段时间,然后用选定的速度和方法使之冷却,以得到所需要的显微组织和性能的操作工艺,被称为热处理. 轴承热处理直接关系着后续的加工质量，以致最终影响零件的使用性能及寿命，同时轴承热处理又是轴承制造中的能源消耗大户和污染大户。
轴承的热处理装备直接影响轴承热处理质量，以及能源消耗和污染。
轴承钢的硬度和强度都很高，经过退火后才可以进行加工，而且细化晶粒，提高原始组织的性能，当粗加工完毕后还要对其进行淬火和冷处理。
3.1 退火将工件加热到临界点(Ac1或Ac3)以上某一温度,停留一定的时间(保温),然后进行缓慢冷却(同炉子一起冷却),这种操作过程叫做退火.退火的目的:（1）降低硬度,便于工件易切削.（2）改善材料的组织及机械性能.（3）改善组织结构,为以后的淬火做好准备.（4）消除内应力.（5）得到细小的结晶.退火设备：现阶段我国的退火设备是氧化炉和保护气氛炉共存，氧化炉多于保护气氛炉；周期炉和连续炉共存，且周期炉多于连续炉。
美国、英国、日本等国家早在20世纪六七十年代就已全面推广推杆式和辊底式等温球化退火炉，缩短退火周期，节约能源，并提高退火质量。
随着轴承零件加工技术的发展，以及精密锻造和精密辗扩(冷辗)工艺的采用，零件毛坯的加工精度越来越高，由此带来了对保护气氛退火的需求。
轴承行业应迅速推广保护气氛球化退火，以减少退火后的氧化脱碳，提高加工效率，节材节能，降低成本。
3.2 正火将工件加热到Ac3或Acm以上30-50℃,经保温后,从炉中取出放在空气中冷却的一种热处理操作.(正火的冷却速度要比退火快的多).正火后其强度和硬度较退火的高一些,塑性稍低,使珠光体数量增加,改善组织保证得到较高的机械性能,由于在空气中冷却,生产率高.3.3 淬火是将工件加热到临界点(Ac3或Ac1)以上,经保温后急速冷却以获得马氏体组织(也有一定量的残余奥氏体),这种热处理操作称之为淬火.钢经过淬火后在性能上的突出特点是硬度很高而塑性很低.淬火的目的:（1）增加钢制工件的硬度及耐磨性.（2）通过淬火和随后的中温或高温回火能使工件获得良好的综合性能.淬火设备：淬火冷却装备是除淬火介质外影响工件淬火效果的另一大因素。
我国现阶段淬火冷却装备控制参数较少，一般只对油温和油的循环进行控制。
国外对常用的淬火油槽实行多参数控制，如油温、油的冷却特性、油的循环与搅拌的方向，以及速度、工件入油的方式等，以求得到最佳的淬火组织与性能，同时把变形减小到最小程度。
我国一些轴承厂家也在尝试多参数控制，特别是通过对圆锥轴承进行工件入油方式的控制来解决轴承零件淬火过程中角度的变化。
3.4 回火是将淬火后的工件加热到Ac1以下的温度,保温一段时间,然后在水,油或空气中冷却下来.(回火是紧接着淬火以后进行的,回火有低温回火,中温回火和高温回火)回火的目的:减少或消除工件在淬火时造成的内应力,提高塑性和韧性,以得到工件在使用时所要求的和可能达到的机械性能。
4 设计说明4.1 失效形式螺栓失效形式为断裂和变形，其后果一是造成打碎气缸，二是无法正常工作，因此需要确保质量合格。
4.2 工作要求1. 预紧轴向拉伸应力；2. 曲轴旋转由于离心力的周期变化，螺栓承受交变应力的作用；3. 曲柄与连之间存在的间隙；4. 在发动机爆炸冲程中，承受较大的冲击载荷；5. 剪切应力的作用。
4.3 结构钢40Mn的化学成分4.3.1 主要特性这是一种中碳调质锰钢，钢的强度、塑性和耐磨性都较高，可切削性及热处理工艺性能亦好，在油中临界淬透直径达8.5～23mm，在水中临界淬透直径达20～42mm；但存在回火脆性和过热敏感性，而且淬火时易于开裂。
此钢有白点敏感性，冷变形塑性不高，焊接性差，需要预热到100～425℃后方可焊接。
应用举例一般在调质状态下使用，可用于制造重负荷条件下工作的零件，如轴、曲轴、车轴、活塞杆、蜗杆、杠杆、连杆、有负荷的螺栓、螺钉、加固环、弹簧以及其它调质件。
一般用于直径小于50mm的小截面重要零件时，这种钢的静强度及疲劳性能均与40Cr钢相当，故可作40Cr的代用钢。
4.3.2 材料分析40Mn钢是一种合金钢，其中各元素含量为碳 C ：0.36～0.44％硅 Si：0.17～0.37％锰 Mn：1.50～2.49％硼 B：0.0005％～0.0030％硫 S ：≤0.030％磷 P ：≤0.030％铬 Cr：0.80～1.10％镍 Ni：≤0.35％钒 V：0.10～0.20％。
1、Si：常用的脱氧剂，有固溶强化作用，提高电阻率，降低磁滞损耗，改善磁导率，提高淬透性，抗回火性，对改善综合力学性能有利，提高弹性极限，增强自然条件下的耐蚀性。
含量叫干事，降低焊接性，且易导致冷脆。
中碳钢和高碳钢易于在回火时产生石墨化。
2、Mn：降低钢的下界临点，增加奥氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以其改善其力学性能，为低合金钢的重要合金元素，能明显提高钢的淬透性，但有增加晶体粗化和回火脆性的不利影响。
3、B：微量硼能提高钢的淬透性，但随钢种含碳量的增加，淬透性的提高逐渐减弱以致完全消失。