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1、攀枝花学院学生课程设计（论文）题 目： 65Mn犁铧热处理工艺设计 学生姓名： 学 号： 所在院(系)： 材料工程学院 专 业： 20XX级材料成型及控制工程 班 级： 材料成型及控制工程 1班 指 导 教 师： X X X 职称： 讲 师 2013年12月19日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目65Mn犁铧的热处理工艺设计1、课程设计的目的使学生了解、设计65Mn犁铧的热处理工艺，融会贯通相关专业课程理论知识，培养学生综合运用所学知识、分析问题和解决问题的能力。2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）内容 ： 明确设计任务（包括用途、服役条件及性能要
2、求） 绘出热处理件零件图 给出设计方案 写出设计说明 设计质量检验项目 设计热处理工艺卡片 65Mn犁铧的热处理缺陷及预防或补救措施要求： 通过查找资料充实、完善各项给定的设计内容。 分析热处理过程中可能出现的缺陷，针对这些缺陷提出预防措施或补救措施。 提交设计说明书（报告），2千字以上。报告格式请参照“毕业论文（设计）”格式。3、主要参考文献 夏立芳主编. 金属热处理工艺学. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2005 中国机械工程学会热处理分会热处理工程师手册机械工业出版社2003第一版. 张玉庭主编热处理技师手册机械工业出版社2006第一版 中国机械工程学会热处理学会热处理手册机械工业出
3、版社2003第三版.4、课程设计工作进度计划 第十四周：对给定的题目进行认真分析，查阅相关文献资料，做好原始记录。 第十五周：撰写课程设计说明书，并进行修改、完善，提交设计说明书。指导教师（签字）日期年 月 日教研室意见：年 月 日学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日注：任务书由指导教师填写。课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度6遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。03课题工作量7按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。能力水平35
4、%04综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计（实验）能力，方案的设计能力5能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。08对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）10具有较强的数据收集、分析、处理、综
5、合的能力。成果质量45%09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。10设计说明书（论文）质量30综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。11创新10对前人工作有改进或突破，或有独特见解。成绩指导教师评语指导教师签名： 年月日攀枝花学院本科课程设计（论文） 目录摘 要 本课设计了65Mn犁铧的热处理工艺设计。主要的工艺过程包括预热、加热、冷却、检查硬度和金相组织、低温回火、检查硬度等过程。通过各种不同的工艺过程进行恰当的处理可以获得各种性能良好的材料并且满足各项性能的要求。65Mn钢是常
6、用弹簧钢，钢的最终热处理为淬火、回火。该钢强度较高，淬透性较大，脱碳倾向小，但有过热敏感性，易出现淬火裂纹，并有回火脆性。在退火状态下刻加工性尚好，焊接性好，冷变形塑性低，带材可进行一般弯曲成形加工。 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。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。关键词：6
7、5Mn钢，淬火，低温回火1目录1 设计任务31.1设计任务31.2设计的技术要求32 设计方案5 2.1相变点的确定52.2 热处理工艺53.热处理工艺卡104.设计质量检验项目115.65Mn犁铧的热处理缺陷及预防或补救措施11结束语12参 考 文 献1321 设计任务1.1设计任务65Mn犁铧的热处理工艺设计1.2设计的技术要求 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65Mn2.犁铧片在加热和冷却过程
8、中，应当垂直吊挂，彼此有适当的间距，叠压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。1.3化学成分及合金元素的作用1.65Mn钢主要化学成分为：3W(C)=0.62%0.70%,w(Mn)=0.90%1.20%,w(Si)=0.17%0.37%,w(Gr)0.25%2. 65Mn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不与C
9、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。 4攀枝花学院本科课程设计（论文） 参考文献2 设计方案2.1相变点的确定 65Mn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
10、找资料，可确定的65Mn相变点表1 制定的相变点表项目Ac1Ac3（或Acm）Ar1MsAr3温度/7267656892707412.2 热处理工艺1.工艺流程用65Mn制作犁铧片的工艺流程为：毛坯淬火低温回火淬火及回火示意图：85图1 犁铧片的热处理工艺示意图处理流程：预热加热冷却检查硬度和金相组织低温回火检查硬度热处理后犁铧片的技术要求有： 淬火后得到的显微组织为马氏体； 回火后得到的显微组织为回火马氏体； 基体平面硬度为5260HRC，检查部位在犁壁处2.3热处理工艺参数的制定 将井式电阻炉开启加热到830，待炉温稳定在830，再将犁铧片按一定工装方式置入炉内，淬火保温时间50min,然
11、后后用夹具将犁铧片侵入水中淬火，获得片状马氏体，片状马氏体在空间形态呈双凸透镜，在光学显微镜下则呈针状货竹叶状，马氏体片之间不平行，呈一定角度分布；片状马氏体的亚结构主要是孪晶。淬火的目的是提高零件的硬度、强度和耐磨性。淬火保温时间根据时间计算公式=aKD计算。将井式电阻炉开启加热到190，待炉温稳定在190，再将犁铧片按原工装方式置入炉内，保温120150min,保温后用夹具将犁铧片拿出并放置在空气中冷却，冷却后获得回火马氏体，回火的目的是减少或消除淬火应力，提高韧性塑形，获得硬度、强度、塑性和韧性的适当配合。（淬火钢回火时硬度总的变化趋势是随着回火温度升高，钢的硬度连续下降。但含碳量大于0
12、.8%的高碳钢在100度左右回火时，硬度反而略有升高，这是由于马氏体中碳原子的偏聚及-碳化物析出引起弥散硬化造成的。在200300度回火时，硬度平缓下降。这是由于一方面马氏体分解，使硬度降低，另一方面残余奥氏体转变为下贝氏体或回火马氏体，使硬度升高，两者综合影响的结果。回火温度超过300度以后，由于-碳化物转变为渗碳体，共格关系被破坏，以及渗碳体聚集长大，使钢的硬度呈直线下降。）6 7060硬度 HRC5040 3020图2 碳钢回火温度和硬度的关系600500400300200100100回火时间根据时间计算公式=aKD计算得到。 根据时间计算公式=aKD 【其中K-装炉修正系数，D-工件有效厚度（mm），a-由钢种决定的加热系数（min/mm）】，以及经验公式等，查找资料，各工艺参数制表确定如下：表2 工艺参数表工艺温度加热时间/min保温时间/min淬火回火830190501201501） 装炉修正系数K的确定：7表3 工件在炉内不同排布方式的加热时间修正值 查资料装炉修正系数K取4。2） 由钢种决定的加热系数a（min/mm）的确定表4 常用钢的加热系数钢材加热系数空气电阻炉加热系数/（min/m
