机械工程材料实验报告书.doc

机械工程材料 综合实验实验报告 班 级： 姓 名： 学 号： 零件名称： 螺旋板牙 目 录 实验任务书…………………………………………………………… 选材分析……………………………………………………………… 加工工艺路线及各热处理工序分析 ……………………………… 金相组织照片及分析……………………………………… 五、 硬度性能测定……………………………………… 实验总结心得体会……………………………………………………… 改进的意见及建议……………………………………………………… 一、实验任务书 设计小组成员名单： 设计零件名称： 螺旋板牙 零件的工作条件： 板牙是低速切削刃具，主要用于加工螺纹。板牙在切削螺纹时，由于与其他金属相接触，板牙表面承受着强烈的摩擦与接触疲劳应力。板牙承受着较大的扭转应力，在加工螺纹时，板牙呈半切削，半挤压状态。板牙主要失效形式为牙面磨损，接触疲劳破坏，折断，扭断，疲劳断裂。 零件的失效形式： （1）疲劳断裂 由于受扭转载荷和弯曲疲劳载荷的长期作用，易造成板牙疲劳断裂。 （2）断裂失效 由于板牙受过载（挤压）作用，可造成板牙折断。 （3）磨损失效 板牙的牙面过度磨损，会使板牙变形，加工螺纹精度较差，从而引起板牙失效。 （4）变形失效 包括弹性和塑性变形失效。 5.零件的性能要求： （1）较高疲劳强度，以预防疲劳断裂 （2）高硬度、高耐磨性，较高强度，心部有良好塑形与韧性。 （3）较高屈服强度 二、选材分析 对板牙的使用性能和失效形式等因素综合考虑，初步选用材料为9Mn2V。 9Mn2V是低合金工具钢，其化学成分为： C：0.85%-0.95% Si：≤0.40% Mn：1.70%-2.00% V：0.10%-0.25% 9Mn2V钢为高淬透性合金钢，由于加入了Mn和Si，提高了其淬透性，Si还有提高耐回火性的作用，使钢在250-300℃下仍保持60HRC以上的硬度，由于V形成碳化物，因此，9Mn2V钢具有比铬钢及9SiCr钢更多过剩碳化物和更高硬度及耐磨性。此外，V还可细化晶粒，从而使9Mn2V有良好的韧性。因此，使用9Mn2V钢制成的板牙崩刃现象较少，并能较好的保持刀刃形状和尺寸。 三、加工工艺路线及各热处理工序分析 1、用9Mn2V制造螺丝板牙工序为： 下料→锻造→球化退火→粗加工→淬火+低温回火→精加工→精磨 2、要求热处理后变形小，尺寸稳定，热处理规范 预备热处理为球化退火：750℃+（10-20）℃ 空冷 淬火：780℃-810℃ 油冷 低温回火：150℃-250℃ 3、热处理目的及组织 （1）球化退火： A、目的：降低硬度，改善切削加工性能，为最终热处理做组织准备。 B、球化退火后组织：球状珠光体（P球） C、硬度：≤217HB （2）淬火： A、目的：获得M，提高硬度，对钢进行强化。 B、淬火后组织：马氏体（M） A、目的：消除残余应力，稳定工件尺寸，防止工件变形、开裂，提高强度、韧性。 B、低温回火后组织：回火马氏体（M回）