热处理工艺设计
钢的热处理工艺设计经验公式大全
钢的热处理工艺设计经验公式大全热处理是钢材加工过程中非常重要的一环，通过改变钢材的晶体结构和组织状态，可以提高钢材的力学性能和耐腐蚀性能。
热处理工艺设计是确定热处理参数和过程的过程。
在热处理工艺设计中，经验公式是实践经验的总结，可以作为指导设计的依据。
以下是一些常用的钢的热处理工艺设计经验公式：1.碳钢淬火温度（Tc）经验公式：Tc=727+0.33*C其中，Tc为淬火温度（单位：摄氏度），C为碳含量（单位：百分比）。
这个公式是根据碳钢的相图和强度要求推导出来的。
2.碳钢回火温度（Th）经验公式：Th=500+5*HRC-10其中，Th为回火温度（单位：摄氏度），HRC为硬度值（单位：洛氏硬度）。
这个公式是一种经验化的关系，用于估算碳钢的回火温度。
3.碳钢退火温度（Ta）经验公式：Ta=800+20*M-10*F其中，Ta为退火温度（单位：摄氏度），M为马氏体体积分数（百分比），F为珠光体体积分数（百分比）。
这个公式是根据马氏体转变的温度范围和组织形态确定的。
4.合金钢的时效温度（Ts）经验公式：Ts=Ac3+100-60*Ln(t)其中，Ts为时效温度（单位：摄氏度），Ac3为奥氏体转变温度（单位：摄氏度），t为时效时间（单位：小时）。
这个公式是用于选择合金钢的时效温度和时间。
5.不锈钢的固溶温度（Ts）经验公式：Ts=0.6*Ac1+0.4*Ac3其中，Ts为固溶温度（单位：摄氏度），Ac1为铁素体转变温度（单位：摄氏度），Ac3为奥氏体转变温度（单位：摄氏度）。
这个公式是选择不锈钢的固溶温度的经验方法。
6.复合材料的固化温度（Tc）经验公式：Tc=0.6*Tg+0.4*Tm其中，Tc为固化温度（单位：摄氏度），Tg为玻璃化转变温度（单位：摄氏度），Tm为熔融转变温度（单位：摄氏度）。
这个公式适用于选择复合材料的固化温度。
60Si2Mn汽车板簧热处理工艺设计
1序论1.1 热处理工艺课程设计的意义热处理工艺课程设计是高等工业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的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。
1.2 热处理课程设计的任务进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。
根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。
写出设计说明书。
①汽车热处理工艺设计。
②制定热处理工序的工艺参数③分析各热处理工序中材料的组织和性能。
④选择热处理设备。
⑤选择与设计热处理工艺所需的挂具、装具或夹具。
⑥填写热处理工艺卡片。
2 汽车板簧的工作要求、技术要求及选材2.1工作要求和技术要求汽车钢板弹簧式一种弹性元件，其作用式承受车厢以及载物（静载物）的作用，可传递垂直载荷，缓和及抑制不平路面所引起的冲击，限制车身和车轮的振动。
作为弹性元件它既有缓冲、减振、贮能的功能，又负担传递力和导向的作用，在工作过程中，钢板弹簧承受高因道路不平所引起的冲击载荷，并由此或单向循环弯曲应力和振动的作用，同时也要受到泥水和泥沙等侵蚀。
由此其结构简单、使用可靠、维修方便、因而被一般载重汽车广泛使用。
汽车钢板弹簧采用合金钢制造，硬度在380~460HBW，板簧达到最大的强度特性，即高的弹性极限，经过抛丸后处于表面压应力状态，然后进入初步机加工阶段。
有资料介绍重型汽车的“概率-应力曲线”表明，钢板弹簧的所受应力在882~980Pa。
汽车钢板弹簧的主要失效形式有腐蚀疲劳断裂、应力腐蚀断裂、脆性断裂、磨损和应力松弛以及永久性塑性变形等，其危害有停车待修、钢板弹簧损耗量大、降低行车舒适性等，因此应认真对待，减少出现失效的概率，在弹簧制造和热处理等各个环节确保产品质量合格。
热处理工艺课程设计--钢的热处理工艺设计-精品
钢的热处理工艺设计说明书学生姓名设计题目加工中心主轴指导教师系主任完成日期年月日前言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。
本课程设计是在《材料科学基础》﹑《金属热处理工艺学》﹑《失效分析》﹑《金属力学性能》等课程学习的基础上开设的，是理论与实践相结合的重要教学环节。
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。
热处理工艺是整个机械加工过程种的一个重要环节，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，有着至关重要的作用。
目录前言一．热处理工艺课程设计的目的 (5)二．热处理工艺课程设计的任务 (5)三．热处理工艺课程设计设计内容和步骤 (5)3.1零部件简图，钢种和技术要求 (5)3.2零部件的工作条件、破坏方式和性能要求的分析 (6)3.3零部件用钢的分析 (6)3.3.1 相关钢种化学成分的作用 (6)3.3.2.相关钢种的热处理工艺性能分析 (7)3.3.3钢材的组织性能与各种热处理工艺的关系 (8)3.4热处理工艺方案及工艺参数的论述 (11)3.4.1零件的加工工艺路线及其简单论证 (11)3.4.2锻造工艺曲线 (11)3.4.3预备热处理工艺方案、工艺参数及其论证 (12)3.4.4最终热处理工艺方案，工艺参数及论证 (12)3.4.4.1 20CrMnMo的正火工艺 (12)3.4.4.2 20CrMnMo的渗碳工艺 (14)3.4.4.3 20CrMnMo的淬火工艺 (17)3.4.4.4 20CrMnMo的回火工艺 (19)3.4.4.5 总的热处理工艺曲线 (22)3.4.5 辅助工序方案 (22)四．选择加热设备 (22)4.1 中温井式电阻炉 (22)4.2 井式渗碳炉 (23)五．工装图 (25)六．工序质量检验项目、标准方法 (27)七．热处理工艺过程中缺陷分析 (28)7.1常见的渗碳缺陷 (28)7.2常见的淬火缺陷 (29)7.3常见的回火缺陷 (29)八．心得体会 (30)九．参考文献 (31)一、热处理工艺课程设计的目的1. 深入了解热处理课程的基本理论2. 初步学会制定零部件的热处理工艺3. 了解与本设计有关的新技术,新工艺4. 设计尽量采用最新技术成就,并注意和具体实践相结合,是设计具有一定的先进性和实践性.二、热处理工艺课程设计的设计任务1. 编写设计说明书2. 编制工序施工卡片3. 绘制必要的工装图三、热处理工艺课程设计内容和步骤3.1零部件简图、钢种和技术要求1.简图2.钢种: 20CrMnMo3.技术要求：1.要求主轴头部144.4mm及尾部30mm处渗碳淬火，渗碳层深度1.3~1.5mm；2.硬度为60~65HRC.3.2零部件的工作条件、破坏方式和性能要求的分析1.零部件的工作条件作为机床的传动件，主轴是传递动力的零件，传递着动力和各种负荷，它的前后端由于承受一定的扭转和摩擦力，它的合理选材直接影响整台车床的精度和使用寿命。
热处理工艺课程设计书终极版
热处理工艺课程设计任务书目录1.热处理工艺课程设计的意义及方法 (3)1.1热处理工艺课程设计的意义 (3)1.2热处理工艺设计的方法 (3)2.绪论——45钢轴类零件简介 (4)2.1.45钢简介 (4)2.1.1主要化学成分作用分析 (4)2.1.2 45钢加热和冷却临界点 (5)2.2传动轴零件加工工艺 (5)3.加工工艺 (6)4.热处理工艺设计的内容 (7)4.1调质处理 (7)4.1.1加热温度 (7)图4-2装炉安装简图 (8)4.1.2保温时间 (8)4.1.3冷却方法及介质 (10)4.1.4检验方法 (10)4.1.5调质处理材料的组织、性能 (10)4.2高频感应淬火 (11)4.2.1原理 (11)4.2.2加热温度和时间的确定 (12)4.2.3冷却方法及介质 (12)4.2.4组织和性能 (12)4.2.5常见缺陷及分析 (13)4.3低温回火 (14)4.3.1加热温度和时间 (14)4.3.2加热设备及方法 (14)4.3.3回火后组织和性能 (14)4.3.4冷却介质和方法 (15)附录一热处理工艺卡 (17)5.热处理工艺设计感想和体会 (18)6.参考文献 (19)1.热处理工艺课程设计的意义及方法1.1热处理工艺课程设计的意义热处理工艺课程设计是材料学专业金属材料相关课程的一次专业课设计练习，是材料科学基础、金属材料学、热处理原理与工艺、热处理装备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的材料学专业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。
通过热处理工艺课程设计的学习，把所学到的材料科学基础、金属材料学、热处理原理与工艺等专业课程知识灵活的运用到实践中，真正的通过自己对材料的选择、认识，工艺的掌握和运用，来熟练掌握这项基本工艺设计能力，从而反过来巩固所学专业知识，做到讲理论知识灵活恰当地运用到生产实践中。
65号钢热处理工艺设计
热处理工艺设计说明书设计题目65钢螺旋弹簧热处理工艺学院材料科学与工程年级2009级专业金属材料工程学生姓名学号指导教师目录1 设计任务 (3)1.1设计任务 (3)1.2设计的技术要求 (3)2 热处理件零件图 (4)3 选材及性能分析 (5)3.1弹簧钢选材原则 (5)3.2碳素弹簧钢钢丝标准 (5)3.2.1 冷拉弹簧钢丝 (5)3.2.2 油淬火回火钢丝 (5)3.3弹簧钢的牌号及性能特点 (6)3.3.1 性能要求 (6)3.3.2 牌号及主要用途 (6)3.3.3 65#钢的元素含量及临界温度 (8)3.4淬透性校核 (8)4 热处理工艺设计及说明 (10)4.1工艺流程 (10)4.2预备热处理 (10)4.2.1 选用工艺 (10)4.2.2 正火的目的 (10)4.2.3 正火作用 (11)4.2.4 正火工艺规范示意图 (11)4.3淬火加中温回火 (12)4.3.1 淬火加热方式及加热温度的确定原则 (12)4.3.2 中温回火（350~500℃） (14)4.4去应力退火 (15)4.4.1 选择此工艺的理由 (15)4.4.2 目的 (16)4.4.3 工艺 (16)4.4.4 去应力退火常见缺陷 (16)4.5校验 (17)4.6工艺守则 (17)5 质量检验 (19)5.165号钢的成分 (19)5.2初步检验 (19)5.3质量部检验 (19)5.4精度要求及检验方法 (20)6 热处理工艺卡片 (22)参考文献 (23)1设计任务1.1设计任务课程设计是学生理论联系实际的重要课题是学生综合运用、巩固基础理论、专业技术和专业知识的机会。
通过设计能够检查学生对所学知识掌握的程度能够提高学生解决实际问题的能力和独立工作的能力并能掌握工程设计的一般方法、步骤。
所以课程设计是学生获得知识的重要环节。
1.2设计的技术要求2热处理件零件图65号钢圆形螺旋弹簧零件，见图2-1。
热处理工艺设计
1 5CrNiMo热作模具钢热处理工艺概述模具是机械、冶金、电子、轻工、国防等部门的重要工艺设备，是保证高效率生产、高产品质量和降低生产成本的重要手段。
随着工业技术的迅速发展，各部门都广泛的采用新的高精度、高效率的模具成型工艺代替传统的切削加工工艺。
目前，机械工业大约70%的零件采用模具成型。
模具根据工作条件可分为冷作模具和热做模具。
热作模具在工作时，承受着巨大的冲击力、压应力、张应力、弯曲应力，模具型腔与高温（有时可达1150~1200℃）金属接触后，本身温度可达300~400℃，局部高达500~600℃。
还经受着空气、油、水等的反复冷却。
在时冷时热的苛刻条件下工作的模具，其型腔表面极易产生热疲劳裂纹。
由此，对热模具钢提出了第一个基本使用性能要求．即具有高的热疲劳抗力。
一般说来，影响钢的热疲劳抗力的因素之一是钢的导热性。
钢的导热性高，可使模具表层金属受热程度降低，从而减小钢的热疲劳倾向性。
一般认为钢的导热性与合碳量有关，含碳量高时导热性低，所以热作模具钢不宜采用高碳钢。
在生产中通常采用中碳钢（C0.5%～0.6%）含碳量过低．会导致钢的硬度和强度下降，也是不利的。
另外一个因素是钢的临界点影响。
通常钢的临界点越高，钢的热疲劳倾向性越低。
因此．一般通过加入合金元素Cr、W、Si、引来提高钢的临界点。
从而提高钢的热疲劳抗力。
此外，炽热金属在模具型腔中变形所产生的强烈摩擦、容易因磨损而降低精度。
为此，对热模具钢的基本使用性能要求是热塑变抗力高，包括高温硬度和高温强度、高的热塑变抗力，实际上反映了钢的高回火稳定性。
由此便可以找到热模具钢合金化的第二种途径，即加入Cr、W、Si．等合金元素可以提高钢的回火稳定性。
根据热作模具钢的工作条件，失效形式及性能要求，本设计选择的模具钢材料为5CrNiMo钢；在设计退火--淬火加高温回火热处理工艺中，本设计借鉴了《热处理工程师手册》，《钢的热处理》等。
根据工艺设计的理论基础设定了完整的热处理工艺流程，使热处理的5CrNiMo钢满足热作模具钢的质量要求。
钢的热处理工艺课程设计
钢的热处理工艺课程设计钢的热处理工艺设计说明书学生姓名设计题目指导教师系主任完成日期目录一目的———————————————— 1 二设计任务——————————————— 1 三设计内容和步骤———————————— 1 （一）零部件简图，钢种和技术要求———— 1 （二）工作条件，破坏方式，性能要求——— 2 （三）零部件用钢的分析————————— 2 （四）热处理工艺及参数的论述—————— 5 （五）选择加热设备——————————— 8 （六）工序质量检验项目、标准方法———— 8 （七）缺陷及其分析——————————— 9 四参考文献—————————————— 10钢的热处理工艺课程设计一、目的1. 深入了解热处理课程的基本理论2. 初步学会制定零部件的热处理工艺3. 了解与本设计有关的新技术,新工艺4. 设计尽量采用最新技术成就,并注意和具体实践相结合,是设计具有一定的先进性和实践性.二、设计任务1. 编写设计说明书2. 编制工序施工卡片3. 绘制必要的工装图三、设计内容和步骤（一）零部件简图、钢种和技术要求1.简图2.钢种 40Cr、YG6(D120、D120Z)3.技术要求刀体部分 40Cr 40HRC~50HRC（二）零部件的工作条件、破坏方式和性能要求的分析1.零部件的工作条件及性能要求锪刀是对孔的端面进行平面、柱面、锥面及其他型面进行加工，或在已加工出的孔上加工圆柱形沉头孔、锥形沉头孔和端面凸台的工具。
锪刀工作时刃部深入金属内部进行切削，被金属包围散热困难，升温快，尤其是切削速度很高刃部温度很快达到600℃左右。
因此要求刃部要有高的硬度、耐磨性和红硬性要高。
由于锪刀在很大的轴向压力下钻削，受大的压应力和扭转应力。
因此要求具有一定的韧性和高的强度，由于刃部不断磨损，为了使锪刀能长久的使用，要求刃部应淬透。
对于柄部来说，它不承担切削工作过程中挤压扭转，要求具有一定的韧度、强度和一定的硬度来保证锪刀良好的钻削要求且应有良好的几何形状。
热处理工艺设计
目录1 设计任务 (3)1.1设计任务 (3)1.1.1 课设要求 (3)1.1.2 设计说明书要求 (3)1.2设计的技术要求 (3)2 热处理零件图 (4)3 设计方案 (5)3.138C R M O A L A钢发动机活塞杆热处理工艺概述 (5)3.238C R M O A L A钢活塞杆服役条件、失效形式 (5)3.2.1 服役条件 (5)3.2.2 失效形式 (5)4 设计说明 (7)4.138C R M O A L A钢活塞杆材料选择 (7)4.238C R M O A L A钢活塞杆C曲线 (8)4.338C R M O A L A钢活塞杆加工工艺流程图 (9)4.438C R M O A L A钢活塞杆正火、调质、渗氮、低温回火工艺 (9)4.4.1 锻造工艺曲线 (10)4.4.2 预备热处理：正火工艺 (10)4.4.3 调质处理工艺 (10)4.4.4 渗氮工艺 (11)4.4.5 最终热处理：低温回火 (12)4.538C R M O A L A钢活塞杆热处理工艺理论 (12)4.5.1 正火工艺原理 (12)4.5.2 渗氮工艺原理 (13)4.5.3 回火工艺原理 (14)5 质量检验 (16)5.1质量检验流程 (16)5.238C R M O A L A钢活塞杆热处理常见缺陷预防及补救 (16)5.2.1 加热时常见的缺陷的预防及补救方法 (16)5.2.2 渗氮时常见的缺陷的预防及补救方法 (17)6 热处理工艺卡片 (19)致谢................................................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献 (20)1设计任务1.1设计任务1.1.1课设要求熟悉设计题目，查阅相关文献资料，概述38CrMoAlA钢活塞杆的热处理工艺，进行零件的服役条件与失效形式分析，提出硬度、耐磨性、强度、耐蚀性等要求。
40crni曲轴的热处理设计工艺 -回复
40crni曲轴的热处理设计工艺对于40CrNi曲轴的热处理设计工艺，以下是一个常见的工艺流程：
1. 预热处理（调质）：
•将40CrNi曲轴加热到800-850°C的温度区间。
•保持在该温度下足够的时间，通常为1小时/25mm厚度，最少1小时。
•冷却速度通常采用油冷或水冷，以获得适当的硬度。
2. 回火处理：
•将调质后的40CrNi曲轴加热到中温回火区，通常为500-650°C。
•保持在该温度下足够的时间，通常为1小时/25mm厚度，最少1小时。
•冷却速度可以选择空冷或以适当速度冷却。
3. 表面处理（可选）：
•进行表面淬火或渗碳处理，以增加40CrNi曲轴的表面硬度和耐磨性。
4. 精加工：
•对40CrNi曲轴进行机械加工、抛光等工艺，以获得所需的尺寸和表面质量。
在热处理设计中，确保控制温度、保持时间和冷却速度的准确性非常重要，以保证40CrNi曲轴达到所需的机械性能。
具体的工艺参数和处理时间应根据实际情况和相关标准进行调整。
此外，热处理工艺设计的详细性和准确性需要依赖于具体的应用
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和材料要求。
建议在进行40CrNi曲轴的热处理前，咨询专业的冶金工程师或热处理专家，以确保选择和设计适当的工艺，以满足特定应用的要求。
2/ 2。
热处理工艺设计
50CrVA钢调速弹簧的热处理工艺设计1 热处理工艺课程设计的意义热处理工艺课程设计是高等工业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的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热处理课程设计的任务①普通热处理工艺设计②特殊热处理工艺设计③制定热处理工艺参数④选择热处理设备⑤设计热处理工艺所需的挂具、装具或夹具⑥分析热处理工序中材料的组织和性能⑦填写工艺卡片350CrVA调速弹簧的技术要求及选材3.1 技术要求50CrVA钢喷油泵调速弹簧技术要求如下：硬度：HRC46～513.2 零件图喷油泵调速弹簧的零件如图3.1所示。
图3.1 喷油泵调速弹簧3.3 材料的选择3.3.1零件用途喷油泵调速弹簧，利用弹簧的受力形变和恢复来调节气门的开合，从而调节喷油泵的喷油速度与喷油量。
3.3.2工作条件（1）喷油泵调速弹簧工作时，要承受高应力。
（2）喷油泵调速弹簧要承受高频率往复运动。
（3）喷油泵调速弹簧要在较高的温度下工作。
3.3.3性能要求弹簧的性能要求为如下几个方面：力学性能：由于弹簧是在弹性范围内工作，不允许有永久变形。
要求弹簧材料有良好的微塑性变形能力，即弹性极限、屈服极限和屈强比要高。
理化性能方面：喷油泵调速弹簧的工况很复杂，要在较高的温度下长期工作，因此要求弹簧材料有良好的耐热性，即有高的蠕变极限、蠕变速率较小和较低的应力松弛率。
工艺性能方面：尺寸较小的弹簧热处理时变形大、难以校正和保证弹簧产品质量，宜选用已强化的弹簧材料，冷成型后不经淬火、回火，只须进行低温退火。
这样更能保证大批量小弹簧的产品质量和成本低廉。
3.3.4材料选择选用50CrVA钢热轧弹簧钢丝卷制。
《热处理原理与工艺课程设计》报告---拉刀热处理工艺设计
《热处理原理与工艺课程设计》报告设计题目：拉刀热处理工艺设计内容摘要（总结设计方案、主要的工艺参数、选择的设备、热处理后的显微组织、性能等）本次课程设计的零件为拉刀，分析零件工作环境、失效形式和性能要求，结合技术要求，对W18Cr4V、9W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、进行分析对比，选择材料为W18Cr4V。
本次设计预备热处理选择退火，最终热处理选择分级淬火和3次回火。
退火温度为840~860℃，随炉加热，加热时间15min，随炉冷却，退火后硬度≤255HBW，退火设备选择RX-3-15-9型号的箱式电阻炉。
淬火加热温度为1260-1300℃，随炉加热，冷却介质为油，淬火后硬度淬火后硬度＞66HRC，获得碳化物+马氏体+残余奥氏体，选择RDM-35-13型号的埋入式盐浴炉；3次高温回火，回火温度为550℃，随炉加热，加热介质选择100NaNO3，加热时间选择10min，保温1h，冷却介质为空气，基体组织为回火马氏体和极少量残留奥氏体，其上分布有白色块状及颗粒状碳化物，碳化物细小而分布均匀，硬度为64HRC。
关键词：拉刀W18Cr4V 热处理目录课程设计任务书 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
内容摘要 (1)（总结设计方案、主要的工艺参数、选择的设备、热处理后的显微组织、性能等） (1)关键词：拉刀W18Cr4V 热处理 (1)目录 (2)前言 (3)一、热处理课程设计的目的 (3)《热处理原理与工艺课程设计》是金属材料工程专业学生的一门专项实践课程，是学习相关课程后运用理论知识指导生产实践的一个必经环节。
其目的是： (3)二、热处理课程设计的意义 (3)三、热处理课程设计的主要内容 (3)正文 (4)一、零件的技术要求及选材 (4)（一）拉刀技术要求 (4)（二）具体材料的选择 (5)（三）上述所选材料合金元素作用分析: (6)（四）所选材料的相变临界点 (7)（五）拉刀的热处理工艺路线 (7)二、热处理工艺参数制定及设备选择 (8)（一）预热 (8)（二）退火 (8)（三）淬火 (9)（四）回火 (9)（五）退火设备选择 (10)三、热处理后显微组织、性能分析 (11)（一）显微组织 (11)（二）存在的缺陷 (13)（三）淬火处理缺陷分析 (14)（四）回火处理缺陷分析 (15)三、质量检验 (16)总结 (18)参考书目 (18)前言一、热处理课程设计的目的《热处理原理与工艺课程设计》是金属材料工程专业学生的一门专项实践课程，是学习相关课程后运用理论知识指导生产实践的一个必经环节。
20CrMnMo齿轮热处理工艺设计课程设计
20CrMnMo齿轮热处理工艺设计课程设计（1）培养学生综合运用所学的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、热处理设备选用和装夹具设计等。
1.2课程设计的任务进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。
根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。
最后，写出设计说明书，说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。
1.3热处理工艺设计的方法热处理工艺的最佳方案是在能够保证达到根据零件使用性能和由产品设计者提出的热处理技术要求的基础上，设计的一种高质量、低成本、低能耗、清洁、高效、精确的热处理工艺方法，通过综合经济技术分析，确定最佳热处理工艺方案。
最后，编写主要热处理工序的操作守则。
2热处理工艺课程设计内容和步骤2.1课题工件简图课题工件简图如图2.1图2.1工件示意图（单位：mm）材料：20CrMnMo2.2技术要求：1.由于齿面硬度很高，具有很强的抗点蚀和耐磨损性能；心部具有很好的韧性，表面经硬化后产生的残余应力，大大提高了齿根强度；一半齿面硬度范围56〜63HRC。
2.简要流程：下料-锻造-正火-粗加工-渗碳-淬火-低温回火-精磨-成品。
2.3特点1.加工性能好。
2.热处理畸变较大，热处理后应磨齿，可以获得高的精度。
2.4适用范围广泛用于要求承载能力高，抗冲击性能好，精度高，体积小的中型一下齿轮，多出应用于汽车变速器，分动箱，起动机及驱动桥的各类齿轮以及拖拉机的动力传送装置的各类齿轮，20CrMnMo的性能要比20CrMnTi的性能相对较硬。
2.5齿轮的性能要求及为何选用20CrMnMo为保证齿轮的正常工作，齿轮应具备以下主要性能:1.高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强。
除材料本身性能外，还可以依靠齿轮的表面强化处理来实现。
热处理工艺课程设计(65Mn犁铧片)
热处理工艺课程设计(65Mn犁铧片)65Mn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：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。
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。
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。
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 零件的技术要求及选材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1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，从而达到翻耕土壤的目的。
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4.1 50CrVA钢的淬火工艺
4.1.1 淬火目的 淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体转变，得到马氏体组织，然
后配合以不同温度的回火，提高弹簧的强度和弹性，获得所需的力学性 能。
4.1.2 热处理设备
选用RDM系列埋入式盐浴炉，盐浴炉参数见 表 4.1。
说明：盐浴炉适用于中小型工件加热。加热速度快，温度均匀，中性介 质，不易氧化、脱碳；炉口敞开，便于吊挂，工件变形小。
采用保护气氛、真空热处理
脆性大
1.产生回火脆 2.过热
1用快速冷却消除回火脆 2.严格控制淬火温度和保温时
间
变形
1.内应力大 2.残余奥氏体过多
1.用专用夹具进行定型回火 2.延长回火时间 3多次回火
淬火工艺曲线见图 4.1
图 4.1淬火工艺曲线
4.2 50CrVA的中温回火工艺
4.2.1 回火目的 中温回火，使钢获得最高的弹性极限。
4.2.2 热处理设备
选用RX3系列950℃箱式电阻炉，电阻炉参数见 表 4.5。
说明：适用于中，小型工件成批量生产。可进行退火，淬火和高温及低 温回火等热处理操作。新型结构炉衬保温性好，炉衬变薄，重量减轻， 有效的减少了炉衬的散热和蓄热损失，降低了空载功率，缩短了空炉升 温时间。
(2) 加热温度不足时，加热后组织为马氏体+碳化物（大量），室温 后组织为回火马氏体。 硬度偏高。
(3) 加热温度过高时，得到由铁素体和弥散分布于其中的细粒状渗 碳体组成的回火索氏体组织。回火索氏体的塑性和韧性比较高，弹性不 足。
6 常见缺陷及防止方法
50CrVA弹簧钢热处理常见缺陷及防止方法参考表 6.1[5]
50CrVA钢调速弹簧的 热处理工艺设计
1 热处理工艺课程设计的意义
热处理工艺课程设计是高等工业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的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。
(3) 加热温度过高时：加热后组织为（粗大）奥氏体，室温后组织 为（粗大）马氏体，脆性太大，易断裂。
(4) 冷却速度过大时，组织为马氏体，由于晶粒不均匀，性能较 差，容易开裂和变形。
(5)冷却速度不足时，组织为马氏体+贝氏体。硬度和强度不高，塑 性较大。
5.2 回火工艺材料中的组织及性能
(1) 正常加热冷却：加热温度为时，则加热后组织为马氏体，回火 保温足够时间后组织为回火屈氏体，弹性性能很大提高，硬度和强度适 中。
装炉方式：40件/炉 ，用专用夹具，悬挂入炉。
表4.1 RDM-100-13 埋入式盐浴炉[3]
型号
额定功率
电源 相数 电压
额定温度
工作空间尺寸 (mm×mm)
RMD-100-13
100(KW)
3 380(V)
1300℃
450×350×560
4.1.3 淬火温度 淬火温度：860±10℃ 依据：加热温度t=Ac3＋30～50℃， t=810+50=860℃ 故取860±10℃。
高。钒可以细化组织，减少过热敏感性，提高钢的强度和冲击韧性。可
用作特别重要的承受高应力的各种尺寸的螺旋弹簧，也可也用作在
300°C以下工作的重要弹簧，如各种阀门弹簧，喷油嘴弹簧。
3.3.5 50CrVA钢化学成分及合金元素作用
表3.1 50CrVA钢的化学成分[1]（GB/T3077-1990）ω/%
工艺性能方面：尺寸较小的弹簧热处理时变形大、难以校正和保证 弹簧产品质量，宜选用已强化的弹簧材料，冷成型后不经淬火、回火， 只须进行低温退火。这样更能保证大批量小弹簧的产品质量和成本低 廉。
3.3.4 材料选择
选用50CrVA钢热轧弹簧钢丝卷制。由于50CrVA钢中含有铬能够提高
淬透性并且可降低锰引起过热的敏感性，铬熔于铁素体中使弹性极限提
4.1.8 淬火方式
80°C油冷，选用2号普通淬火油油淬
2号普通淬火油的冷却能力见 表 4.4
由于零件尺寸较小，油淬可以达到淬火临界冷却速度，并且油淬操作简
单，经济，易于操作；淬火过程中Ms点已经进入对流阶段，低温区冷却 能力远小于水，可以减少工件应力的产生，减少由于内应力产生的变形
和开裂。
表4.4 2号普通淬火油的冷却能力[5]
3.2 零件图
喷油泵调速弹簧的零件如图3.1所示。
图3.1 喷油泵调速弹簧
3.3 材料的选择
3.3.1 零件用途
喷油泵调速弹簧，利用弹簧的受力形变和恢复来调节气门的开合， 从而调节喷油泵的喷油速度与喷油量。 3.3.2 工作条件
（1）喷油泵调速弹簧工作时，要承受高应力。 （2）喷油泵调速弹簧要承受高频率往复运动。 （3）喷油泵调速弹簧要在较高的温度下工作。 3.3.3 性能要求
装炉方式：200件/炉，用专用夹具夹紧，用装具分层摆放
型号 RX3-30-9Q
表4.5 RX3-30-9Q 950℃箱式电阻炉[6]
额定功率
电源 相数 电压
额定温度
30(KW)
3 380(V)
950℃
工作空间尺寸 (mm×mm)
760×360×310
4.2.3 回火温度
图 4.2 50CrVA材料力学性能于回火温度关系曲线
弹簧的性能要求为如下几个方面：
力学性能：由于弹簧是在弹性范围内工作，不允许有永久变形。要 求弹簧材料有良好的微塑性变形能力，即弹性极限、屈服极限和屈强比 要高。
理化性能方面：喷油泵调速弹簧的工况很复杂，要在较高的温度下 长期工作，因此要求弹簧材料有良好的耐热性，即有高的蠕变极限、蠕 变速率较小和较低的应力松弛率。
C
Si
Mn
Cr
V
Ni
P
S
0.44～ 0.54
0.17～ 0.37
0.50～ 0.80
0.80～ 1.10
0.10～ 0.20
≤0.35
≤0.035
≤0.030
50CrVA钢的化学成分示于表3.1
化学元素作用：
① C ：保证形成碳化物所需要的碳和保证淬火马氏体能够获得的硬
度
② Cr：提高钢的淬透性并有二次硬化作用，是刚在高温时仍具高强
度和高硬度，增加钢的耐磨性，增高钢的淬火温度。
③ Si： 能提高钢的淬透性和抗回火性，对钢的综合机械性能，还能
增高淬火温度，阻碍碳元素溶于钢中。
④ Mn：能增加钢的强度和硬度，有脱氧及脱硫的功效（形成MnS）， 防止热脆，故Mn能改善钢的锻造性和韧性，可增进刚的硬化深度，降低 钢的下临界点，增加奥氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善机 械性能。 ⑤ V：可以细化组织，减少过热敏感性，提高钢的强度和冲击韧性。 3.3.6 50CrVA钢热处理临界转变温度
50CrVA钢热处理的临界转变温度见表3.2
表3.2 50CrVA钢临界转变温度[2]
钢号
临界温度（近似值）（℃）
Ac1
Ac3
Ar1
50CrV
740
810
688
3.3.6 50CrVA钢的淬透性曲线
图3.2 50CrVA钢的淬透性曲线
3.4 50CrVA钢调速弹簧加工制造工艺流程
50CrVA钢调速弹簧加工制造工艺流程如下： 钢材检查→盘旋与调整→淬火→清洗→中温回火→校正→检验→法兰
注：
1.操作要求严格执行热处理操作规范 2.热处理严格按照工艺执行 3.其他缺陷产生原因另行分析
表6.1 50CrVA弹簧钢热处理常见缺陷及防止方法
常见缺陷
产生原因
防止方法
硬度不足，弹性低
1淬火温度过高，残留奥氏体过 1严格执行工艺，控制好淬火温度
多
和保温时间
2淬火加热表面脱碳
2.盐浴炉要充分及时脱氧，或
② 金相显微镜
4.4.2 检验操作
① 硬度的检验：选取三点用金刚石压头进行硬度测试，取三次测 量的平均值。
② 金相组织检验：试样制备：选取试样横截面切取，夹具夹持进 行抛光，50%盐酸水溶液加热70℃左右进行腐蚀，用20%酒精进行清洗， 再吹干。试样观察：在金相显微镜下进行观察试样的金相组织，为回火 屈氏体组织，符合工件热处理组织要求。
回火温度：480±10℃。 中温回火使钢获得最高的弹性极限，钢的弹性极限往往在回火温度 为200～400℃之间时出现极大值。在350～500℃范围内的中温回火就是 利用这一特征，碳素弹簧钢的回火取此温度范围的下限，合金弹簧钢的 回火取此温度范围的上限，因为合金元素提高了钢的回火抗力。根据 50CrVA材料力学性能于回火温度关系曲线，为保证材料符合力学性能要
预热30s/mm 加热16s/mm
mm 加热8～12s/mm
工件装炉方式
表4.3 工件装炉修正系数K
修正系数
2.0 1.4 1.3
1.0 1.7
4.1.7 冷却方式
由于50CrVA钢淬透性较好，冷却速度越大，则淬火内应力越大，淬 火变形也越大，工件容易变形开裂。使用冷却较为缓和的淬火介质，其 热应力就相对较小。所以选择油冷。
4.1.4 加热方式 盐浴炉加热，温度均匀，加热速度快。
4.1.5 加热介质 加热介质：50%NaCl+50%BaCl2
4.1.6 保温时间 保温时间：5min 选定的依据：加热时间可按下列公式进行计算：t=a×K×D，式中t
为加热时间（min），K为反映装炉时的修正系数，可根据表4.3可得K取
1.4，a为加热系数min/mm,加热系数a可根据钢种与加热介质、加热温 度，参数按照表4.2选取，D为工件有效厚度（mm）可得 t=a×K×D=0.75×1.4×3.2=3.36min。考虑到夹具的随炉加热，所以， 取保温时间5min