金属热处理课程设计

金属热处理课程设计

金属热处理课程设计主要包括以下内容:

1. 课程概述:介绍金属热处理的基本概念、目的和重要性,以及金属热处理在工业生产中的应用领域。

2. 金属热处理工艺分类与原理:介绍不同金属热处理工艺的分类,如退火、淬火、回火等,以及各种工艺的原理和作用机制。

3. 金属热处理设备与工具:介绍金属热处理所需的常用设备和工具,如热处理炉、热处理模具、热处理工装等,以及它们的结构和使用方法。

4. 金属热处理工艺参数控制:讲解金属热处理中的关键参数,如温度、时间、冷却速率等的控制方法和技巧,以及对金属性能的影响。

5. 金属热处理工艺实验:设计金属热处理实验,包括不同工艺的试验方案和步骤,如退火试验、淬火试验等,通过实验观察和测试金属材料的性能变化。

6. 金属热处理过程模拟与分析:介绍金属热处理过程的模拟与分析方法,如热处理仿真软件的使用,以及分析金属热处理的效果和优化工艺参数。

7. 金属热处理质量控制与评价:讲解金属热处理的质量控制方法和评价标准,如金相分析、硬度测试等,以及如何判断金属热处理的质量是否合格。

8. 金属热处理的应用案例分析:选取一些典型的金属热处理应

用案例,如钢铁材料的淬火处理、铝合金的时效处理等,进行详细的分析和讨论。

9. 金属热处理的新技术与发展趋势:介绍金属热处理领域的新技术和发展趋势,如表面改性技术、激光热处理等,以及它们在实际工程中的应用前景。

10. 金属热处理的安全与环保:强调金属热处理过程中的安全和环保意识,包括操作安全、废物处理等方面的内容。

以上是金属热处理课程设计的一般框架,具体的课程内容和教学方法可以根据实际情况进行调整和补充。

金属材料及热处理教学设计

金属材料及热处理教学设计 一、课程背景 金属材料及热处理是材料科学与工程专业课程之一,为培养学生的材料科学综 合素质及工程应用能力提供了重要的学习平台。本课程主要涉及金属材料的基本知识,包括结构、物理、机械、化学特性等方面的知识,并重点介绍了金属材料的热处理方法及其对材料性能的影响。 二、课程设计目标 1.培养学生对金属材料的理解,包括金属材料的基本结构、物理、机械、 化学特性等; 2.了解金属材料中热处理方法的基本原理,以及热处理对材料性能的影 响; 3.能够根据不同材料的应用环境和使用要求,选择合适的热处理方案。 三、课程内容与教学方法 1. 课程内容 本课程共包含以下模块: •金属材料的基本概念 •金属材料的组织结构与特点 •金属材料的物理、机械与化学特性 •金属材料的常用热处理方法及其原理 •金属材料的热处理后性能变化及分析 •不同热处理方案的选择与实施

2. 教学方法 •讲授:通过授课方式介绍金属材料的基础知识和热处理方法,并结合实际案例分析。 •实验:进行金属材料的热处理实验,通过实验验证热处理对材料性能的影响,并培养学生的实验操作能力。 •讨论:通过讨论小组方式,让学生分享不同材料的热处理方案,并探讨其实际应用场景及可行性。 四、教学评估与考核 本课程的教学评估与考核主要有以下几个环节: •平时考核:针对学生的学习情况,设置不定期考核,包括课堂作业、小组讨论等,占总成绩的30%。 •实验报告:要求学生在完成实验后,撰写实验报告,详细阐述其实验过程、实验结果及分析,占总成绩的35%。 •期中考试:针对前半学期内容进行考评,占总成绩的15%。 •期末考试:针对全学期内容进行考评,占总成绩的20%。 五、课程总结 本课程注重让学生对材料科学及工程应用有一个全面的认识,通过讲授、实验及小组讨论等不同的教学方法,从不同维度全方位地探讨金属材料与热处理的基础知识及应用,培养学生的综合素质和实践能力,为其以后的学习和工作打下坚实的基础。

金属材料与热处理技术课程设计-活塞环的渗氮工艺

1、零件图 图(1)活塞油环零件图及尺寸

2、服役条件 活塞环具有密封,控油,传热,支撑四大作用。油环具有回油孔或等效结构,能从缸壁上刮下机油的活塞环。主要用来调节(或控制)气缸壁上润滑油并带有回油通道的活塞环。在高速发动机中由于要缩短活塞长度,油环一般趋向于用一个,此时强化油环结构是有必要的。 活塞环失效分析:经过长时间工作的活塞环失效的主要原因: 1)因高压的燃气介质造成腐蚀磨损。 2)因润滑不良导致与缸套间的严重划伤。 3)因长时间往复运动造成疲劳断裂而失效。 4)因弹力保持性差而失效等。 3、所需性能及主要技术要求 活塞油环所需性能:良好的耐磨性和耐蚀性,必要的机械强度和热强性,足够的弹性和弹性保持性,良好的加工性。 主要技术要求:氮化层硬度(HV 1000),有效厚度(≥800HV)≥0.1mm。脆 0.2 性1~2级,耐磨性,和耐腐蚀性要符合活塞环规范要求。 4、选择材料 由于发动机的高功率、高转速,活塞环趋向于薄环、轻量、高强度。钢质材料制成的活塞环具备这些优点,且能少、无切削加工,易自动化,成本低,有良好的可表面处理性,油耗低。随着活塞环用钢材质量的提高,它替代铸铁的部分在不断升高。对材料性能测定项目有硬度、抗拉强度、屈服强度、延伸率等。现在活塞环用钢材都能满足要求,其主要性能参见下表。 我们对上表四种钢质活塞环材料进行分析后选择一种来制造活塞油环。 钢质活塞环材料硬度取决于基体组织,采用四大公司(日立、特线、ASW、Haldex)

的公司标准。 碳素钢最低硬度HV400,标准HV500~800; 铬硅低合金钢:HV409~580; 奥氏体不锈钢:料厚≥0.3mm HV205~255;料厚<0.3mm HV250~330; 马氏体不锈钢:HV300~420或HRC38~44。 4.1 比较分析 其中,碳素钢和低合金钢耐蚀性较差,不锈钢中奥氏体硬度低,马氏体硬度高。所以选择马氏体不锈钢来生产钢质活塞油环。 从现有参考文献来看,马氏体不锈钢的氮化硬度能达到较好的水平?国内常见的马氏不锈钢有1Cr13?2Cr13?3Cr13?4Cr13等,但它们含碳量较低,用作活塞环往往导致其基体强度及弹性极限等指标难以满足使用要求?因Ni元素在氮化过程中阻碍氮的扩散作用明显,不利于氮化层深的形成,故含Ni不锈钢不纳入考虑范围? 综合考虑活塞环的基体强度?塑性与韧性?弹性极限?抗回火稳定性及热处理工艺的难易程度等相关因素,我们将6C r13Mo马氏体不锈钢作为钢质活塞油环的材料。 6Cr13Mo的化学成分 4.2 元素分析 Mo的加入可以细化晶粒,提高抗回火稳定性,也能抑制第二类回火脆性的产生? N及CrN硬度又均达l 000 HV以上,所以能够带来较大的Cr含量较高,而Cr 2 氮化硬化效果 5 活塞油环的加工工艺 5.1加工工艺路线单体毛坯粗磨→去油→调质处理→细磨→去油→半成品

金属热处理课程设计

金属热处理课程设计 金属热处理课程设计主要包括以下内容: 1. 课程概述:介绍金属热处理的基本概念、目的和重要性,以及金属热处理在工业生产中的应用领域。 2. 金属热处理工艺分类与原理:介绍不同金属热处理工艺的分类,如退火、淬火、回火等,以及各种工艺的原理和作用机制。 3. 金属热处理设备与工具:介绍金属热处理所需的常用设备和工具,如热处理炉、热处理模具、热处理工装等,以及它们的结构和使用方法。 4. 金属热处理工艺参数控制:讲解金属热处理中的关键参数,如温度、时间、冷却速率等的控制方法和技巧,以及对金属性能的影响。 5. 金属热处理工艺实验:设计金属热处理实验,包括不同工艺的试验方案和步骤,如退火试验、淬火试验等,通过实验观察和测试金属材料的性能变化。 6. 金属热处理过程模拟与分析:介绍金属热处理过程的模拟与分析方法,如热处理仿真软件的使用,以及分析金属热处理的效果和优化工艺参数。 7. 金属热处理质量控制与评价:讲解金属热处理的质量控制方法和评价标准,如金相分析、硬度测试等,以及如何判断金属热处理的质量是否合格。 8. 金属热处理的应用案例分析:选取一些典型的金属热处理应

用案例,如钢铁材料的淬火处理、铝合金的时效处理等,进行详细的分析和讨论。 9. 金属热处理的新技术与发展趋势:介绍金属热处理领域的新技术和发展趋势,如表面改性技术、激光热处理等,以及它们在实际工程中的应用前景。 10. 金属热处理的安全与环保:强调金属热处理过程中的安全和环保意识,包括操作安全、废物处理等方面的内容。 以上是金属热处理课程设计的一般框架,具体的课程内容和教学方法可以根据实际情况进行调整和补充。

热处理工艺课程设计

热处理工艺课程设计高速高载齿轮的热处理工艺 姓名:成** 学号:******* 学院:扬州大学机械工程学院 专业:材料成型及控制工程 设计指导老师:黄新

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。 现代工业的飞速发展对机械零部件﹑工模具等提出的要求愈来愈高。热处理不仅对锻造机械加工的顺利进行和保证加工效果起着重要作用,而且在改善或消除加工后缺陷,提高工件的使用寿命等方面起着重要作用。为获得理想的组织与性能,保证零件在生产过程中的质量稳定性和使用寿命,就必须从工件的特点﹑要求和技术条件,认真分析产品在使用过程中的受力状况和可能失效形式,正确选择材料;再根据生产规模﹑现场条件﹑热处理设备提出几种可行的热处理方案,最后根据其经济性﹑方便性﹑质量稳定性和便于管理﹑降低成本等因素,确定出一种最佳方案。

目录 前言 一.热处理工艺课程设计的目的 (4) 1.热处理零件结构形状设计 (4) 2. 热处理零件的选材原则 (5) 3 热处理工艺设计 (6) 三.热处理工艺课程设计的任务 (7) 1. 零件的服役条件和可能的失效形式 (7) 2. 材料的选择 (8) 3. 相变点的确定 (9) 4. 热处理设备的选择 (10) 5. 夹具的设计或选用 (13) 四.零件的技术要求及选材 (15) 1. 技术要求 (15) 2. 零件图 (15) 3. 化学成分及合金元素的作用 (15) 4. 所选材料的相变临界点 (16)

《金属热处理原理与工艺》课程设计

《金属热处理原理与工艺》课程设计 材料:结构钢40Mn2B 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。 4-1材料分析 40Mn2B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。钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。具体有: (1(1)提高淬透性的能力极强。0.0010%~0.0030%硼的作用可分别相当于0.6%锰、0.7%铬、0.5%钼和1.5%镍,因此其提高淬透性的能力为上述合金元素的几百倍乃至上千倍,故此只需极少量硼即可节约大量的贵重合金元素。

金属热处理课程设计

金属热处理课程设计 一、课程设计背景 金属热处理是金属加工过程中重要的一步,能够改善金属材料的性质、提高机 械强度、耐热性、抗腐蚀性、耐磨性和硬度等指标。因此,在工业制造领域中,金属热处理是不可或缺的一环。 目前,随着金属加工行业的发展壮大,对于金属热处理课程的需求也越来越大。因此,开展金属热处理课程设计具有非常重要的意义。 二、课程设计目标 本次课程设计的目标是,通过设计实际的金属热处理工艺,让学生了解并掌握 金属热处理的基本理论和实践技能,提高学生的实际操作技能,培养学生的实践能力和团队协作能力。 三、课程设计内容和过程 课程设计内容 1.金属材料基础知识和性质分析; 2.金属热处理技术基础理论; 3.热处理设备和工具的介绍和使用; 4.热处理工艺参数选择和控制; 5.热处理效果检验和分析。

课程设计过程 第一步:金属材料的选择和准备 根据课程设计的要求,学生需要根据实际情况,选择适合进行热处理的金属材料。在选择之后,还需要对该材料进行一定的预处理和准备工作。 第二步:热处理工艺参数的选择和控制 学生需要通过学习金属热处理的基础理论,选择合适的热处理工艺参数。在此基础上,还需要对热处理设备进行正确的设置和操作,确保工艺参数的准确控制。 第三步:热处理效果检验和分析 在完成热处理工艺之后,学生需要对热处理效果进行检验和分析。通过对热处理后的材料进行实验室测试和分析,来验证热处理工艺的有效性和正确性。 四、课程设计评价和总结 本课程设计是为了培养学生的实际操作技能,提高学生的实践能力和团队协作能力。在课程设计的过程中,学生需要深入了解金属材料基础知识和热处理技术基础理论,掌握热处理工艺参数的选择和控制技能,以及掌握热处理效果检验和分析的方法。 通过本次课程设计,学生将加深对金属热处理技术相关知识的理解和应用能力的提高。希望本次课程设计能够达到预期效果,为学生提供更加全面和实用的知识技能,为金属加工行业培养更多的人才。

金属材料与热处理第六版课程设计

金属材料与热处理第六版课程设计 一、课程设计的背景和目的 课程设计是金属材料与热处理课程的一部分,目的在于让学生通过设计项目来 深入了解金属材料的特性以及热处理的原理。课程设计主要是围绕金属材料的结构、性能、加工和热处理等方面进行,旨在通过实际设计和实验操作,培养学生的实践能力和解决问题的能力。 二、课程设计的内容和要求 1. 课程设计的内容 本次课程设计的主要内容为金属材料的成分分析与热处理工艺的应用。 2. 课程设计的要求 设计的题目、过程和方法要与课程教学相适应,具体要求如下: •选题:选取一个现实问题或者学术问题作为设计的对象,注重实用性和创新性,同时结合金属材料与热处理的原理进行设计。 •过程:从实际需求出发,选取合适的方法进行设计,注重设计过程的实践性和规范性。 •方法:要求学生进行现场实践,综合运用理论知识、技能、方法和器材进行实验操作。 三、课程设计的实施方法 1. 教学方法 本次课程设计采取以学生为主体,教师为引导,实践性与探究性相结合的教学 方法。

2. 实践操作 课程设计要求学生到实验室进行实际操作,进行材料成分分析和热处理实验, 并对实验结果进行分析和总结。 3. 报告撰写 学生需要对本次课程设计进行总结和课程报告撰写。报告内容要求具有分析性、实用性和规范性,需要包括课程设计的背景、目的、过程和实验结果等。 四、评分标准 课程设计的评分标准主要从设计合理性、实践操作能力、报告撰写规范和思维 深度等方面进行考核。具体评分标准如下: •设计合理性:25分 –选题合理、有现实意义。 –分析问题,设计符合要求。 •实践操作能力:30分 –操作流程规范、安全,操作技能熟练。 –结果记录准确,数据分析合理。 •报告撰写规范:20分 –文字流畅、表达清晰。 –文献来源充分、规范。 •思维深度:25分 –思路清晰、逻辑性强。 –分析深入、创新性强。

金属学课程设计——45号钢车床主轴热处理工艺设计

金属学课程设计——45号钢车床主轴热处理工艺设计《金属学与热处理》课程设计 45号钢车床主轴热处理工艺设计 学生姓名:X X X 学生学号:xxxxxxxxxxxxx 院(系):xxxxxxxx学院年级专业:xxxxxxxxxxxxxxx 指导教师:xxxxxxxxxxx 二〇一一年十二月 课程设计任务书 题目 45号钢车床主轴热处理工艺设计 1、课程设计的目的 使学生了解、设计45号钢车床主轴热处理生产工艺,主要目的:(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、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) (1)零件使用工况及对零件性能的要求分析; (2)45号钢材料成分特点及性能特点分析; (3)车床主轴热处理工艺参数; (4)表面淬火方式确定; (5)设计说明书撰写,不低于3000字。 3、主要参考文献

[1] 崔明择主编.工程材料及其热处理[M]. 北京:机械工业出版社,2009.7. [2]崔忠析主编.金属学与热处理(第二版)[M]. 北京:机械工业出版社,2007.5 [3]王建安. 金属学与热处理[M]. 北京:机械工业出版社,1980 [4] 中国机械工程学会.热处理手册[M]. 北京:机械工业出版社,2006.7 [5] 范逸明.简明金属热处理工手册[M].北京:国防工业出版社,2006.3 4、课程设计工作进度计划 第18周:对给定题目进行认真分析,查阅相关文献资料,做好原始记录。 第19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 日期年月日 (签字) 教研室意见: 年月日学生(签字): 接受任务时间: 年月日 课程设计(论文)指导教师成绩评定表题目名称 45号钢车床主轴热处理工艺设计 分得评分项目评价内涵值分 遵守各项纪律,工作刻苦努力,具有良好的科学01 学习态度 6 工作态度。 工作 表现通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠02 科学实践、调研 7 道获取与课程设计有关的材料。 20% 03 课题工作量 7 按期圆满完成规定的任务,工作量饱满。 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题, 04 综合运用知识的能力 10 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。

45钢车床主轴箱齿轮的热处理工艺设计

45钢车床主轴箱齿轮的热处理工艺设计 1 热处理工艺课程设计的目的,任务及方法 1.1 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课程设计练习,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,并使其学习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 热处理工艺课程设计的任务 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,设定或选定夹具,填写热处理工艺卡。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。 热处理工艺设计的流程: ①45号钢齿轮的热处理工艺流程的设计 ②制定热处理工艺参数 ③选择热处理设备 ④设计热处理工艺所需的挂具、装具或夹具 ⑤分析热处理工序中材料的组织和性能 ⑥填写工艺卡片

2 热处理工艺课程设计的内容 2.1 课题简图 图2.1 主轴箱齿轮示意图 2.2 技术要求 车床圆柱齿轮表面进行高频感应淬火 调质硬度:200-250HB 表面硬度:45-50HRC 淬硬层深度:1-2mm 工件重量:6 kg 生产批量: 6件 2.3 主轴箱齿轮材料的选择,工作条件及其性能要求 2.3.1 材料的选择 根据对齿轮力学性能的要求,应从具有好的综合性能指标这个要素选材,工业生产中常用的金属材料主要是钢、铸铁及合金。中碳钢的含碳量在0.25%~0.6%,位于低碳钢与高碳钢之间,其性能也同样位于两者之间,有较好的综合性能,因此中碳钢适合做齿轮。并且其价格也比合金钢便宜,本次课程设计选用45号钢作为主轴箱齿轮的材料。

金属学与热处理原理第三版课程设计

金属学与热处理原理第三版课程设计 一、课程设计目的 金属学与热处理原理是材料科学与工程中的一门重要课程,是学生了解材料性 能和加工工艺的基础。本课程设计旨在通过实践,加深学生对金属学与热处理原理的理解,提高其实际操作能力和创新能力。 二、课程设计内容 本课程设计分为两个部分:实验部分和理论部分。 实验部分 实验一:金属材料的制备与表征 通过化学方法制备具有不同结晶状态的铜材料,使用扫描电镜、X射线衍射等 表征方法,对铜材料的晶体结构、晶粒大小和晶界特征进行分析,加深学生对晶体结构和晶界的理解; 实验二:热处理工艺的实践与分析 对制备的铜材料进行热处理,通过金相显微镜观察材料的组织结构和相变特征,分析热处理对材料性能的影响和作用,加深学生对热处理原理的理解。 理论部分 理论部分的学习内容包括: 1.金属材料的晶体结构和晶界特征; 2.金属材料的性能与结构的关系,如硬度、韧性、塑性等;

3.热处理原理:淬火、退火、正火等热处理方法的原理、影响及适用范 围; 4.热处理对材料性能的影响:晶粒长大、晶界稳定性提高、杂质析出等 影响。 三、课程设计流程 实验部分 1.学生进行铜材料的化学制备,并在制备过程中记录关键参数和注意事 项; 2.学生使用扫描电镜、X射线衍射等表征方法对制备材料进行分析; 3.学生进行热处理实验,记录热处理的过程参数和结果; 4.学生使用金相显微镜对热处理后的材料进行观察和分析。 理论部分 1.教师讲授金属材料的晶体结构和晶界特征; 2.教师讲解金属材料的性能与结构的关系; 3.教师讲解热处理原理和方法; 4.教师讲解热处理对材料性能的影响。 四、课程设计效果评价 1.学生对金属学与热处理原理的理解和实际操作能力得到提高; 2.学生对材料科学与工程的研究兴趣得到促进; 3.课程设计的效果通过学生的实验报告和理论考试进行评价。

金属材料与热处理第四版课程设计

金属材料与热处理第四版课程设计 一、课程概述 金属材料与热处理是材料科学与工程领域的基础课程之一。本课程 旨在介绍金属材料的组织结构、物理性质、化学性质、加工和热处理 等方面的知识。课程设计的目的是为了帮助学生深刻理解和掌握课程 内容,切实提高学生对于金属材料与热处理的实际应用能力。 二、课程设计目标 1. 知识目标 •掌握金属材料的组织结构、物理性质和化学性质; •理解金属材料加工和热处理的原理; •熟悉金属材料的性能测试方法和分析手段。 2. 能力目标 •能够分析和解决金属材料相关问题; •能够设计和实施金属材料的加工和热处理方案; •能够使用适当的测试方法和分析手段评估金属材料的性能。 3. 实践目标 •能够实际操作金属材料的加工和热处理过程; •能够进行简单的金属材料性能测试和分析; •能够将理论知识应用于实际生产和工程设计。

三、课程设计计划 1. 教学内容 1.金属材料基础知识 2.金属材料加工技术 3.金属材料热处理技术 4.金属材料的性能测试与分析 2. 教学方法 1.讲授 2.实验 3.讨论 4.练习 3. 课时分配 章节课时数 金属材料基础知识10 金属材料加工技术10 金属材料热处理技术10 金属材料的性能测试与分析10 4. 评分细则 本课程设计分值为100分,具体评分如下:•实验报告:40分

•期中考试:30分 •期末考试:30分 四、课程实验 1. 实验内容 1.金属材料基本性能测试 2.金属材料加工实验 3.金属材料热处理实验 4.金属材料性能测试实验 2. 实验要求 1.实验时须严格按照要求操作; 2.实验数据和结果要求准确、完整; 3.实验记录要求规范、清晰、完整; 4.实验结束后,保持实验环境清洁整洁。 5.实验报告要求规范、准确。 五、总结 本次课程设计旨在帮助学生深入学习金属材料以及加工和热处理等相关知识。通过课程设计,学生将学习到金属材料基础知识,掌握金属材料的加工和热处理技术,并能熟悉金属材料的性能测试方法和分析手段。同时,我们也通过实验让学生亲自操作加工和热处理过程,并进行性能测试,以提高学生的实际应用能力。最终,我们期望学生能够将所学的理论知识应用于实际生产和工程设计中。

-金属热处理原理与工艺课程设计

一、前言 本次课程设计主要是制定典型零件的生产工艺,是以《金属热处理原理》、《金属热处理工艺学》为基础的一门综合课程设计。从本次课程设计中,我们可以获得综合运用所学的基本理论、基本知识、基本技能,独立分析和解决实际问题的能力;培养严肃、认真、科学的工作作风和勇于进取开拓的创新精神。通过本次课程设计,可以使我们初步掌握典型零部件生产工艺过程;掌握典型零件的选材、热处理原则和工艺制定原理;理论联系实际,综合运用基础课及专业课程多方面的知识去认识和分析零部件热处理生产过程的实际问题,培养解决问题的能力。 热处理工艺是整个机器零件和工模具制造的一部分,热处理是通过改变钢的内部组织结构,以改善钢的性能,通过适当的热处理可以显著提高钢的机械性能,延长机器零件的使用寿命。合理的热处理工艺方案,不但可以满足设计及使用性能的要求,而且具有最高的劳动生产率,最少的工序周转和最佳的经济效果。 通过课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才是真正的知识,才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。 二、课程设计的目的 1.课程设计属于《金属热处理原理与工艺》课程的延续,通过设计实践,进一 步学习掌握金属热处理工艺设计的一般规律与方法。 2.培养综合运用金属学、材料性能学、金属工艺学、金属材料热处理及结构工 艺等相关知识,进行工程设计的能力。 3.培养使用手册、图册、有关资料及设计标准的能力。 4.提高技术总结及编制技术文件的能力。 5.是金属材料工程专业毕业设计教学环节实施的技术准备。 三、课程设计内容与基本要求

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,是热处理原理和工艺课程的最终一个教学环节。其目的是: (1)培育学生综合运用所学的热处理课程的学问去解决工程问题的实力,并使其所学学问得到巩固和发展。 (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、工艺图绘制和学习运用设计资料、手册、标准和规范。 2热处理课程设计的任务 ①一般热处理工艺设计 ②特别热处理工艺设计 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:HRC46~51 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 零件用途 喷油泵调速弹簧,利用弹簧的受力形变和复原来调整气门的开合,从而调整喷油泵的喷油速度和喷油量。 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。 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实力,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困难,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。 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高。钒可以细化组织,削减过热敏感性,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。 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/% 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 :保证形成碳化物所须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,削减过热敏感性,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)(℃) A c1A c3A r1 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 3.450CrVA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→回旋和调整→淬火→清洗→中温回火→校正→检验→法兰 450CrVA调速弹簧的热处理工艺

金属学与热处理第二版课程设计

金属学与热处理第二版课程设计 1. 课程背景 本课程是金属学与热处理第二版教材设计的一部分,主要介绍金属学基础知识和热处理技术,旨在帮助学生掌握金属材料的物理性质、结构和性能,以及热处理对金属材料性能的改善和控制。 2. 教学目标 本课程旨在培养学生以下方面的能力: 1.掌握金属材料基本结构、组织与性质的关系; 2.理解金属材料的物理性质、力学性质和热力学性质; 3.掌握金属材料热处理的基本原理和方法; 4.了解金属材料热处理对物理性能、机械性能和耐蚀性能的影响; 5.能够运用所学知识解决实际问题。 3. 教学内容 3.1 金属学基础知识 1.金属结构与性质; 2.金属的物理性质; 3.金属的力学性质; 4.金属的热力学性质。 3.2 热处理技术 1.热处理的基本概念; 2.相变和组织演变; 3.固溶、时效、淬火、正火等热处理方法的原理和应用;

4.热处理对不同金属材料组织和性能的影响。 4. 教学方法 本课程采用理论讲授与实验相结合的方法,配合教材讲解,引导学生思考,激发学生的学习兴趣和动力。 4.1 理论讲授 1.采用教材和讲义配合讲解; 2.引导学生思考,逐步掌握课程重点、难点。 4.2 实验教学 1.通过实验的方式加深学生的理解; 2.引导学生探究问题、解决问题。 5. 教学评估 通过课堂习题、课程设计和实验报告等方式对学生进行评估,主要考核学生的知识掌握程度、实验能力和综合素质。 6. 教学资源 1.教材:《金属学与热处理》第二版; 2.实验设备:金相显微镜、拉伸试验机、冲击试验机、万能材料试验机 等; 3.软件:MATLAB。 7. 教学评价 本课程设计兼顾基础理论和实践技能的培养,注重培养学生的思考能力和创新精神,旨在打造出高素质的金属材料和热处理领域的人才。同时,课程设计还采用了多种教学方法和多样化的教学资源,提高了学生参与度和学习效果,不断优化教学质量。

金属热处理的课程设计

前言 在当今社会生产中,金属材料的应用十分广泛,尤其是钢铁材料,与工业、农业、交通、建筑、国防等各方面都密不可分。随着现代工业、农业和科技的发展,人们对金属材料的要求越来越高。针对这一点,一般可以采取两种方法:新材料的开发和金属材料的热处理。后者是最广泛和最常用的方法。热处理是一个综合过程,热处理技术是研究这一综合过程的原理和规律的学科。 金属热处理是将金属工件在一定介质中加热到合适温度,并在该温度保持一定时间后,以不同速度冷却的过程。热处理工艺是金属材料工程的重要组成部分。热处理可以改变材料的加工性能,充分发挥材料的潜力,提高工件的使用寿命。为了在生产过程中获得理想的组织和性能,保证零件的质量稳定性和使用寿命,需要从特性、要求等方面仔细分析产品在使用过程中的受力情况和可能的失效模式。和工件的技术条件。正确选择材料;然后根据生产规模、现场条件、热处理设备等提出几种可行的热处理方案,最后根据经济性、方便性、质量稳定性、易管理性、降低成本等因素确定最优方案。 . 这种设计层次清晰,组织清晰,结构合理,重点突出,通俗易懂。 目录 1 课程设计原则 2塞规的使用条件和故障模式

2.1 塞规的工作条件 2.2 塞规的失效形式 3塞规的性能特点及要求 4确定材料并分析 塞规的生产工艺流程 6热处理工艺规范 7显微组织分析 8 检查............................................. 总结············································· 参考········································· 1 课程设计原则 1.1热处理零件的结构和形状设计 在设计需要热处理的工件时,除了考虑使用条件、承载尺寸和加

《金属热处理原理与工艺》课程设计

2.1、什么是热处理 所谓钢的热处理,就是对于固态范围内的钢,给以不同的加热、保温和冷却,以改变它的性能的一种工艺。钢本身是一种铁炭合金,在固态范围内,随着加温和冷却速度的变化,不同含炭量的钢,其金相组织发生不同的变化。不同金相组织的钢具有不同的性能。因此利用不同的加热温度和冷却速度来控制和改变钢的组织结构,便可得到不同性能的钢。例如,含炭量百分之0.8的钢称为共析钢,在723摄氏度以上十时为奥氏体,如果将它以缓慢的速度冷却下来,它便转变成为珠光体。但如果用很快的速度把它冷却下来,则奥氏体转变成为马氏体。马氏体和珠光体在组织上决然不同,它们的性能差别悬殊,如马氏体具有比珠光体高的多的硬度和耐磨性。因此,钢的热处理在钢的使用和加工中,占有十分重要的地位。 2.2、热处理的作用 机床、汽车、摩托车、火车、矿山、石油、化工、航空、航天等用的大量零部件需要通过热处理工艺改善其性能。拒初步统计,在机床制造中,约60%~70%的零件要经过热处理,在汽车、拖拉机制造中,需要热处理的零件多达70%~80%,而工模具及滚动轴承,则要100%进行热处理。总之,凡重要的零件都必须进行适当的热处理才能使用。 材料的热处理通常指的是将材料加热到相变温度以上发生相变,再施以冷却再发生相变的工艺过程。通过这个相变与再相变,材料的内部组织发生了变化,因而性能变化。例如碳素工具钢T8在市面上购回的经球化退火的材料其硬度仅为20HRC,作为工具需经淬火并低温回火使硬度提高到60~63HRC,这是因为内部组织由淬火之前的粒状珠光体转变为淬火加低温回火后的回火马氏体。同一种材料热处理工艺不一样其性能差别很大。热处理工艺(或制度)选择要根据材料的成份,材料内部组织的变化依赖于材料热处理及其它热加工工艺,材料性能的变化又取决于材料的内部组织变化,材料成份-加工工艺-组织结构-材料性能这四者相互依成的关系贯穿在材料加工的全过程之中。

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。 2.零部件的主要破坏方式 (1)刀具的磨粒磨损:磨粒磨损是因为工件材料磨擦划过刀具的主后刀面而造成的。 (2)月牙洼磨损:月牙洼磨损是由钢制工件与铣刀之间的化学作用(即刀具前刀面渗出的碳溶入切屑中)引起的。不过,月牙洼磨损也有可能是由高速切削铸铁时切屑划过刀具前刀面的磨蚀作用所引起。 (3)沟槽磨损:刀具产生沟槽磨损的原因通常是在全切深情况下被加工工件表面某处的切削条件与其余部分相比发生恶化造成的。导致工件表面切削条件出现差异的原因可能与工件表面剥落有关;也可能由冷作应力或加工硬化所引起;还有可能与某些似乎无关紧要的因素(例如油漆),工件表面的油漆有可能对切入工件不太深的切削刃起到一种淬火作用。 (4)变形:刀具的变形是指刀片在切削热和切削压力的作用下发生软化和扭曲变形。 (5)崩刃和碎裂:因为切削刃的脆性过大,难以承受切削冲击而发生碎片崩裂。 (6)热裂纹与冷却液有关当倾注到切削刃上的冷却液不均匀时,切削刃的温度就会发生波动,引起刀片膨胀和收缩,从而导致切削刃出现裂纹。 (三)零部件用钢的分析 1.相关钢种化学成分的作用 (1)40Cr C Si Mn Cr S P Ni Cu 0.37~0.45 0.17~ 0.37 0.50~ 0.80 0.80~ 1.10 ≤ 0.030 ≤ 0.030 ≤0.25 ≤ 0.030

20CrMnMo齿轮热处理工艺设计课程设计(Word最新版)

20CrMnMo齿轮热处理工艺设计课程设计通过整理的20CrMnMo齿轮热处理工艺设计课程设计相关文档,希望对大家有所帮助,谢谢观看! 20CrMnMo齿轮热处理目录1 绪论1 1.1 热处理工艺课程设计的目的1 1.2 课程设计的任务1 1.3 热处理工艺设计的方法1 2 热处理工艺课程设计内容和步骤 1 2.1 课题工件简图 1 2.2 技术要求:2 2.3 特点2 2.4 适用范围2 2.5 齿轮的性能要求及为何选用20CrMnMo 2 2.6 化学成分作用3 2.7 20CrMnMo钢的淬透性曲线4 2.8 淬透性5 2.9 渗碳热处理工艺规范5 2.10 钢的等温转变和连续冷却转变 5 3 热处理工艺方案以及参数论述 6 3.1 热处理工艺流程 6 3.2 热处理工艺方案论证 6 3.2.1 20CrMnMo处理温度以及冷却方式6 3.2.2 热处理方案制定6 3.3 热处理方案6 3.3.1 正火7 3.3.2 正火工艺曲线7 3.3.3 正火冷却8 3.4 20CrMnMo的渗碳工艺8 3.4.1 渗碳的目的8 3.4.2 渗碳过程8 3.5 20CrMnMo的淬火工艺9 3.5.1 渗碳后一次重新加热淬火的目的9 3.5.2 淬火事项9 3.6 低温回火工艺10 3.6.1 回火的目的10 3.6.2 回火温度11 3.6.3 加热介质11 3.6.4 保温时间11 3.6.5 回火工艺曲线11 3.6.6 冷却方式12 4 总的热处理工艺曲线12 4.1 热处理总工艺曲线12 4.2 选择加热设备12 4.2.1 装置选择:井式电阻炉12 4.2.2井式炉示意图13 4.3.1 井式

GCr15轴承钢的热处理工艺设计

热处理工艺 课程设计说明书 课程名称:金属热处理工艺学 设计题目:GCr15轴承钢的热处理工艺设计院系:机械工程学院 班级:材料成型及控制工程 XXXX 学号: 0 9 1 1 0 1 1 00 学生姓名: idealwang 指导教师:黄老师

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目的 --------------------4 2 零件的技术要求及选材 ------------------------4 2.1工作条件和技术要求 -------------------------4 2.2材料的选择 ---------------------------------5 2.3化学成分及合金元素的作用 -------------------6 3 热处理工艺课程设计的内容及步骤 ---------------7 3.1相变点的确定 ----------------------------------7 3.2热处理工艺 ----------------------------------8 3.2.1工艺流程-------------------------8 3.2.2热处理工艺参数的制定-------------10 3.2.3处理工艺卡片填写---------------------12 3.2.4作过程中的注意事项 ------------------------------12 3.3家具的设计或者选用及零件的摆布------------------------13 3.4热处理设备的选择-----------------------16 3.5组织特点和性能的分析 ------------------------------16 4总结---------------------------------------------21 5 收获和体会 ---------------------------------23 6 参考文献 -----------------------------------23 7 附表 1 热处理工艺卡 -------------------------25

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