金属材料与热处理第六版课程设计
金属材料课程设计
金属材料工程专业课程设计学院：专业：材料科学与工程姓名：学号：目录一．概述 (1)1.原理及工艺简介 (1)2. 正火的主要应用范围 (2)3. 正火目的 (2)二. 工艺设计方案 (3)1. 试验材料成分及特征 (3)2. 试验技术要求 (3)3. 钢的正火工艺参数制定 (3)三. 工艺试验 (5)1. 试验设备 (5)2. 试验过程 (5)3. 试验结果 (7)四. 结果与分析 (8)1.硬度测量结果及分析 (8)2.试样处理前后金相照片及分析 (9)3.拉伸试验数据结果及分析 (11)4.正火试验课程设计分析小结 (12)五. 结论 (13)六. 参考文献 (15)一、概述1．原理及工艺简介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。
钢铁是工业上应用最广的金属，它的性能与化学成分和金属组织都有密切的关系。
化学成分是由冶炼操作控制的，而金相组织却可以用热处理的方法来调整。
因此，要想达到合理使用钢材的目的，除选择化学成分合适的钢种外，还必须进行适当的热处理，才能充分发挥刚的优良性能。
钢铁热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
为了经济合理地选择和使用工业用钢，以及正确的进行热处理，对钢的正火的研究有很大的价值和作用。
正火，又称常化，是将工件加热至Ac3(Ac₃是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度)或Ac cm(Ac cm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线)以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。
正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。
钢的热处理课程设计
钢的热处理课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握钢的热处理原理、方法及其应用。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解钢的热处理的基本概念、分类和作用；（2）掌握钢的热处理的方法（如退火、正火、淬火和回火）及其适用范围；（3）了解热处理过程中各种参数（如温度、时间、冷却速度等）对钢的和性能的影响。
2.技能目标：（1）能够分析钢的热处理过程中出现的问题，并提出解决方案；（2）能够根据钢的性能要求，选择合适的热处理方法；（3）能够运用热处理知识，对实际问题进行分析和判断。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对钢的热处理技术的兴趣，认识到其在现代工业中的重要地位；（2）培养学生严谨的科学态度，提高学生解决实际问题的能力；（3）培养学生团队协作精神，提高学生的沟通与交流能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个方面：1.钢的热处理基本概念、分类和作用；2.钢的热处理方法（退火、正火、淬火和回火）及其适用范围；3.热处理过程中各种参数（温度、时间、冷却速度等）对钢的和性能的影响；4.热处理实例分析，解决实际问题。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：用于讲解钢的热处理基本概念、分类和作用，以及各种热处理方法的原理和特点；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解热处理在工程中的应用，提高学生解决实际问题的能力；3.实验法：学生进行热处理实验，使学生直观地了解热处理过程，巩固所学知识；4.讨论法：分组讨论，培养学生团队协作精神，提高学生的沟通与交流能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的热处理教材，为学生提供系统、科学的学习材料；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作精美的PPT，生动形象地展示热处理过程，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：准备充足的热处理实验设备，确保每个学生都能动手实践，提高学生的实际操作能力。
金属材料与热处理技术课程设计 60Si2Mn弹簧钢的热处理工艺
材料专业课程设计论文题目：60Si2Mn弹簧钢的热处理工艺学院：陕西航空职业技术学院专业：金属材料与热处理技术班级：0975130姓名：张常波日期：2012.06。
16指导老师：薛书微目录1 选材任务书 (1)1.1 给定条件 (1)1.2 技术要求： (1)2 选材论证 (1)2.1 弹簧钢定义： (1)2.2 弹簧钢分类 (2)2.3 截面硬度分布曲线 (8)3 热处理理工艺卡片 (8)4 设计说明书 (9)4.1 工艺流程 (9)4.2 原材料检验 (10)4.3 预备热处理 (14)4.4 淬火加中温回火 (16)4.5 去应力退火 (19)4.6 交验 (21)4.7 工装图 (22)5 技术文件 (23)5.1 真空炉设备的简介及操作规程 (23)5.2 工艺守则 (25)5.3 金相组织检验规程 (28)5.4 常用炉型的选择 (31)1选材任务书1.1给定条件零件名称：弹簧材料：60Si2Mn净重:1.85Kg批量：大批量零件简图：1.2技术要求：热处理态及硬度: HRC42-45变形要求：≤1%组织：马氏体+回火托氏体其它：能承受极限载荷10000N，单圈刚度》=1500N/mm，工作极限载荷下的单圈变形量《=6mm，许用应力740MPa。
2选材论证2.1弹簧钢定义：弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性，而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。
钢的弹性取决于其弹性变形的能力，即在规定的范围之内，弹性变形的能力使其承受一定的载荷，在载荷去除之后不出现永久变形。
弹簧钢应具有优良的综合性能，如力学性能(特别是弹性极限、弹性极限、屈强比)、抗弹减性能(即抗弹性减退性能，又称抗松弛性能)、疲劳性能、淬透性、物理化学性能(耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等)。
为了满足上述性能要求，弹簧钢具有优良的冶金质量(高的纯洁度和均匀性)、良好的表面质量(严格控制表面缺陷和脱碳)、精确的外形和尺寸。
根据GB/T 13304《钢分类》标准，按照基本性能及使用特性一，弹簧钢属于机械结构用钢；按照质量等级，属于特殊质量钢，即在生产过程中需要特别严格控制质量和性能的钢。
金属热处理课程设计讲解
《金属学与热处理》课程设计报告45钢车床主轴箱齿轮的热处理工艺设计学院化学工程与现代材料专业金属材料工程姓名刘海旦学号12042406指导教师张美丽完成时间2015.06..01目录摘要------------------------------------------------------------------------------------11.引言---------------------------------------------------------------------------------12.设计简图-----------------------------------------------------------------------------12.1技术要求-------------------------------------------------------------------------13.失效形式及力学性能要求----------------------------------------------------------------------1 3.1受力及失效形式分析--------------------------------------------------------------13.2力学性能要求---------------------------------------------------------------------24.车床主轴箱齿轮的工作条件-----------------------------------------------------------25.车床主轴箱齿轮材料的性能及选择----------------------------------------------------26.车床主轴箱的齿轮的毛坯选择---------------------------------------------------------37.车床主轴箱的齿轮的加工工艺过程分析------------------------------------------------3 7.1基准的选择------------------------------------------------------------------------3 7.2提高精度需满足的要求------------------------------------------------------------4 7.3齿轮毛坯的加工-------------------------------------------------------------------4 7.4加工过程中应注意的问题----------------------------------------------------------4 7.5齿形及齿端加工-------------------------------------------------------------------47.6齿轮的齿端加工方式--------------------------------------------------------------58.车床主轴箱齿轮加工的热处理工艺----------------------------------------------------5 8.1热处理工艺路线-------------------------------------------------------------------5 8.1.1锻造-----------------------------------------------------------------------------5 8.1.2正火-----------------------------------------------------------------------------5 8.1.3机加工---------------------------------------------------------------------------68.1.4表面淬火+回火------------------------------------------------------------------69.润滑油种类的推荐和选择-------------------------------------------------------------710.结束语------------------------------------------------------------------------------711.参考文献----------------------------------------------------------------------------7摘要：通过对车床主轴箱齿轮的工作条件及失效形式进行分析，提出了对主轴箱齿轮的力学性能要求，同时依据选材要求合理地选择所使用的金属材料，据此制定合理的加工工艺及热处理工艺路线，以满足车床主轴箱齿轮的使用性能要求。
金属工艺学第六版上册课程设计
金属工艺学第六版上册课程设计一、设计背景金属工艺学是材料科学中的重要分支之一，是研究各种金属材料的制备、加工和性能的学科。
本课程设计旨在让学生通过分析金属加工中的细节和规律，提高学生对金属工艺学理论知识的理解和应用能力，同时也是对学生独立思考和解决问题能力的考查。
二、设计内容2.1 研究目的本次课程设计旨在让学生通过对金属工艺学相关理论和实践的研究，掌握以下技能：1.掌握金属加工的基本理论知识；2.熟悉常见的金属加工工艺及其特点；3.能够分析金属加工过程中出现的问题，并给出解决方案；4.深入学习金属加工过程中的安全管理及操作规范。
2.2 设计方案1.学生选择一个金属材料，在课堂上进行分析和介绍，包括材料特性、结构和加工性能等方面；2.学生熟悉并实践常见的金属加工工艺，例如锻造、轧制、拉拔、挤压和钣金加工等；3.学生模拟金属加工过程中可能会出现的问题，进行分析，并给出解决方案；4.学生学习金属加工过程中的安全管理及操作规范，包括对金属加工设备的使用和维护等。
2.3 设计步骤1.确定金属材料，并进行分析介绍；2.熟悉并实践常见的金属加工工艺；3.模拟金属加工过程中可能会出现的问题，进行分析，并给出解决方案；4.学习金属加工过程的安全管理及操作规范。
三、评分标准3.1 设计材料学生需要按照课程设计要求提交设计材料，包括分析介绍材料、金属加工的模拟分析结果、安全管理方案和操作规范规定等。
3.2 评分制度按照设计材料的内容和完成情况打分，其中各项打分比重如下：1.材料分析：30分；2.金属加工工艺实践：30分；3.模拟分析及解决方案：20分；4.安全管理方案及操作规范：20分。
四、时间安排4.1 课程设计时长本次课程设计计划时长为两周，具体时间安排如下：•第一周：材料分析、加工工艺实践；•第二周：模拟分析及安全管理方案与操作规范。
4.2 课程时间分配本课程的时间分配如下：•材料分析：2课时；•金属加工工艺实践：4课时；•模拟分析及解决方案：3课时；•安全管理方案及操作规范：2课时。
06 金属材料热处理 第六章 变形金属及合金的回复与再结晶
第六章 变形金属与合金的回复与再结晶本章教学目的：1 揭示形变金属在加热过程中组织和性能变化的规律；2 揭示再结晶的实质3 说明热加工与冷加工的本质区别以及热加工的特点。
教学内容：（1）变形金属在退火过程中（回复，再结晶以及晶粒长大）过程的组织与性能变化；（2）影响再结晶的因素；（3）再结晶晶粒大小及控制；（4）热加工与冷加工重点：（1）回复与再结晶的概念和应用；（2）临界变形度的概念；（3）再结晶晶粒度的控制；（4）热加工与冷加工的区别。
难点：（1）再结晶形核机制与再结晶动力学；（2）再结晶晶粒的二次长大机理§6-1变形金属与合金在退火过程中的变化金属经冷塑性变形后，内部组织和各项性能均发生相应变化，而且由于位错等结构缺陷密度的增加以及畸变能的升高，使其处于热力学不稳定状态。
当变形金属加热时，通过原子扩散能力的增加，有助于促进向低能量状态的转变。
一、显微组织的变化第一阶段：显微组织基本上未发生变化，其晶粒仍保持纤维状或扁平状变形组织，称回复阶段。
第二阶段：以新的无畸变等轴小晶粒逐渐取代变形组织，称为再结晶阶段。
第三阶段：上述小晶粒通过互相吞并方式而长大，直至形成较为稳定的尺寸，称为晶粒长大阶段。
二、储存能及内应力的变化当变形金属加热到足以引起应力松弛的温度时，其中的储存能将释放出来。
回复阶段释放的储存能很小三、机械性能的变化规律回复阶段硬度变化很小，约占总变化的1/5，再结晶阶段下降较多，强度与硬度有相似的变化规律。
因为回复阶段仍保持很高的位错密度。
在再结晶阶段，硬度与强度显著下降，塑性大大提高。
四、其它性能的变化1、电阻的变化电阻的回复阶段已表现出明显的下降趋势。
点缺陷对电阻的贡献远大于位错，而回复阶段点缺陷的密度发生显著的减小。
2、密度的变化再结晶阶段密度急剧增高。
五、亚晶粒尺寸在回复阶段前期，亚晶粒尺寸变化不大，但在后期，尤其在接近再结晶温度时，晶粒尺寸显著增大。
§6-2 回复一、退火温度和时间对回复过程的影响回复是指冷塑性变形的金属在加热时，在光学显微组织发生改变之前所产生的某些亚结构和性能的变化过程。
金属材料与热处理教案新编
'金属材料热处理教案@@2010-4-8陈迎华、【金属材料热处理教案第一讲概论一、学习本课程的目的本课程是研究金属材料的成份、组织、热处理与金属材料的性能间的关系和变化规律的学科。
二、本课程的基本内容1、主要内容：包括金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理和金属材料等。
2、\3、金属的性能主要介绍：（1）金属的力学性能和工艺性能；（2）金属学基础知识讲述金属的晶体结构、结晶及金属的塑性变形，铁碳合金的组织及铁碳合金相图；（3）钢的热处理讲述热处理的原理和工艺；（4）金属材料讲述碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属及硬质合金等金属材料的牌号、成分、组织、热处理、性能及用途。
4、学习本课程的方法理论联系实际、注意观察现实生活中所接触到的金属材料。
三、金属材料与热处理的发展史！金属材料的使用在我国具有悠久的历史。
四、金属材料在工业农业上的应用。
第一章金属的性能概论：1、金属材料的性能包括：使用性能和工艺性能。
2、使用性能：是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能，包括①物理性能（如密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等）。
②化学性能（如抗腐蚀性、抗氧化性等）。
③力学性能（如强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳强度等）。
④工艺性能。
第一节金属的力学性能一、力学性能的概念：力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能。
#力学性能包括：强度、硬度、塑性、硬度、冲击韧性。
二、载荷的概念及分类：1、金属材料在加工及使用过程中所受的外力称为载荷。
2、分类按载荷作用性质分：①静载荷：是指大小不变或变化过程缓慢的载荷。
②冲击载荷：在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷。
③交变载荷：是指大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化析载荷。
…按载荷作用形式分：拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷、剪切载荷和扭转载荷等。
如：P3图。
【三、变形的概念及分类金属材料受到载荷作用而产生的几何形式和尺寸的变化称为变形。
变形分为：弹性变形和塑性变形两种四、应力、内力1、内力：金属材料受外力作用时，为保持其不变形，在材料内部作用作与外力相对抗的力，称为内力。
金属材料与热处理——碳素钢01教学教案.doc
碳素钢（第一课时）A：课题：碳素钢B:课型：新课C:教学目的与要求1、掌握碳素钢的概念；2、掌握Si、Mn、S、P对钢的性能影响；3、掌握碳素钢的分类方法；4、掌握碳素钢结构钢的牌号及用途。
D:教学重点与难点：1、碳素钢的分类是教学重点；2、碳素钢的常存元素对钢的性能影响是教学难点。
E:教学过程：碳素钢碳素钢的概念：含碳量大于0. 0218%小于2. 11%,且不含有特意加入合金元素的铁碳合金，称为碳素钢或碳钢。
常存元素对钢的性能的影响一、硅1、来源：炼钢后期作脱氧剂带入；2、对钢的性能影响：提高钢的强度、硬度；3、是钢中的有益元素。
二、猛1、来源：炼钢脱氧剂。
2、对钢的性能影响：提高钢的强度与硬度。
3、是钢中的有益元素。
三、硫1、来源：生铁带入；2、对钢的性能影响：对钢造成热脆性；3、是钢中的有害元素。
四、磷1、来源：生铁带入；2、对钢的性能影响，对钢造成冷脆性；3、是钢中的有害元素。
碳素钢的分类一、按钢的含碳量分类：1、低碳钢：C<0. 25%2、中碳钢：0. 25%<C<0. 6%3、高碳钢：0 0.6%二、按钢的质量分类：1、普通钢：S< 0. 05%, P< 0. 045%2、优质钢：S< 0. 035%, P< 0. 035%]3、高级优质钢：S< 0.025%, P< 0.025%三、按钢的用途分类：1、结构钢：主要用于制造各种机械零件和工程构件。
C<0. 7%2、工具钢：主要用于制造各种刀具、模具和量具。
其含碳量大于0. 70%四、按冶炼时脱氧程度的不同分类3、半镇静钢1、沸腾钢2、镇静钢。
金属热处理课程设计
《金属学与热处理》课程设计报告45钢车床主轴箱齿轮的热处理工艺设计学院化学工程与现代材料专业金属材料工程姓名刘海旦学号********指导教师张美丽完成时间2015.06..01目录摘要------------------------------------------------------------------------------------11.引言---------------------------------------------------------------------------------12.设计简图-----------------------------------------------------------------------------12.1技术要求-------------------------------------------------------------------------13.失效形式及力学性能要求----------------------------------------------------------------------1 3.1受力及失效形式分析--------------------------------------------------------------13.2力学性能要求---------------------------------------------------------------------24.车床主轴箱齿轮的工作条件-----------------------------------------------------------25.车床主轴箱齿轮材料的性能及选择----------------------------------------------------26.车床主轴箱的齿轮的毛坯选择---------------------------------------------------------37.车床主轴箱的齿轮的加工工艺过程分析------------------------------------------------3 7.1基准的选择------------------------------------------------------------------------3 7.2提高精度需满足的要求------------------------------------------------------------4 7.3齿轮毛坯的加工-------------------------------------------------------------------4 7.4加工过程中应注意的问题----------------------------------------------------------4 7.5齿形及齿端加工-------------------------------------------------------------------47.6齿轮的齿端加工方式--------------------------------------------------------------58.车床主轴箱齿轮加工的热处理工艺----------------------------------------------------5 8.1热处理工艺路线-------------------------------------------------------------------5 8.1.1锻造-----------------------------------------------------------------------------5 8.1.2正火-----------------------------------------------------------------------------5 8.1.3机加工---------------------------------------------------------------------------68.1.4表面淬火+回火------------------------------------------------------------------69.润滑油种类的推荐和选择-------------------------------------------------------------710.结束语------------------------------------------------------------------------------711.参考文献----------------------------------------------------------------------------7摘要：通过对车床主轴箱齿轮的工作条件及失效形式进行分析，提出了对主轴箱齿轮的力学性能要求，同时依据选材要求合理地选择所使用的金属材料，据此制定合理的加工工艺及热处理工艺路线，以满足车床主轴箱齿轮的使用性能要求。
(完整word版)热处理课程设计
1 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》和《金属材料学》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。
2 零件图分析万能分度头是通用设备的必备设备，它可以辅助机床完成被加工零件在圆周任意度上的分度工作。
如对零件分度钻孔，铣槽，铣削圆弧和零件划线工作。
其主轴的回转现可在0°-90°之间任意调整。
分度主轴可配备各种类型的卡盘及夹具。
技术要求：硬度45-50HRCA,B段硬度＜30HRC2.1受力分析及性能要求主轴是机床上传动力的零件，由于负荷不同，受力大小也不同，常承受弯曲、扭矩、冲击、同时受到在滑移和转动部位受摩擦作用。
因此主轴的性能要求是高硬度、足够的韧性及疲劳强度、强度、形状畸变要求。
上述万能分度头主轴，从工件整体来说作为机床传动件，必须具备一定的强韧性，同时后端直径48.2及A、B两部位受击段，由于承受一定的扭转、摩擦力，因此要求具备较高的强度、硬度。
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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。
五、实施效果和心得体会
通过本次课程设计，学生能够在实践中深入理解金属材料的结构和热处理的原理，同时提高了实践操作能力和综合解决问题的能力。
此外，该课程设计也激发了学生的创新意识和实践动力，有助于学生培养创新精神和解决实际问题的能力。
六、参考文献
•金属材料与热处理（第六版），赵湘民，高等教育出版社。
•金属热处理原理与技术，张汝舟，北京大学出版社。
•金属材料的热处理与应用，林泳明，机械工业出版社。