工艺课程设计（论文）--45模具钢热处理工艺探究.doc

辽 宁 工 业 大 学 工艺 课程设计（论文） 题目：院（系）： 学院 专业班级： 材料 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 起止时间： 20-7-5~2010-7-16 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：材料科学与工程学院　　　　　　　 　　教研室：材料物理教研室 学 号 学生姓名 专业班级 材料物理071 课程设计（论 文）题 目 20CrNiMo主动锥齿轮渗碳淬火-回火热处理工艺 课程设计（论文）要求与任务 一、课设要求 熟悉，查阅资料要求在满足使用性能的前提下，兼顾经济性和工艺性，合理选择材料 2.给出20CrNiMo的C曲线； 3.给出20CrNiMo主动锥齿轮冷热加工工艺流程图； 4.制定20CrNiMo主动锥齿轮渗碳淬火-回火热处理工艺。 三、设计说明书要求 设计说明书包括三部分：1）概述；2）工艺设计；3）参考文献。设计说明书结构见《工艺设计模板》。 工作计划 集中学习0.5天，资料查阅与学习，讨论1.5天，设计7天：1）概述0.5天，2）服役条件与性能要求0.5天，3）失效形式、材料的选择0.5天，4）结构形状与热处理工艺性0.5天，5）冷热加工工序安排0.5天，6）工艺流程图0.5天，7）热处理工艺设计2天，8）工艺的理论基础、原则0.5天，9）设计工夹具0.5天，10）可能出现的问题分析及防止措施0.5天，11）热处理质量分析0.5天，设计验收1天。 前 言 钢铁材料作为现代工业的基础材料，随着现代化工业及科学技术（如航天技术，空间技术，海洋技术）的飞速发展，人们对钢材性能的要求也越来越高。为了满足这一点，一般可以采用俩种方法： 研制新钢种（改变化学成分，改进合金体系）； 对钢刚进行热处理（主要利用合金体系中存在的相变）。 冷作模具钢大多属于过共析钢和莱氏体钢，热加工和冷加工性能都不太好，因此必须严格控制热加工和冷加工的工艺参数，以避免产生缺陷和废品。另一方面，通过提高钢的纯净度，减少有害杂质的含量，改善钢的组织状态，以改善钢的热加工和冷加工性能，从而降低模具的生产成本。为改善模具钢的冷加工性能，自20世纪30年代开始，研究向模具钢中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或导致模具钢中碳的石墨化的元素，发展了各种易切削模具钢，以进一步改善其切削性能和磨削性能，减少刀具磨料消耗、降低成本。钢的热处理总体而言是为了改善钢的力学性能或加工性能。具体如下： 1.钢的退火 将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。 2.钢的正火 正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对于亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。 3.钢的淬火 淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。9SiCr圆板牙钢的热处理工艺设计。 目 录（小二号黑体，段前段后1行，1.25倍行距，居中排列） 1 低合金刃具钢热处理工艺概述 1 2 圆板牙钢的热处理工艺设计 2 2.1 圆板牙钢的服役条件、失效形式 2 2.2 圆板牙技术要求及示意图 2 2.3 圆板牙钢的材料选择 4 2.4 圆板牙 9SiCr钢的C曲线 5 2.5 圆板牙9SiCr钢加工工艺流程图 6 2.6 9SiCr圆板牙(M12)钢退火-淬火-回火热处理工艺 6 2.7 9SiCr圆板牙钢退火、淬火、回火热处理工艺理论 11 2.8 选择设备、仪表和工夹具 12 2.9 圆板牙热处理质量检验项目、内容及要求 14 2.10 圆板牙热处理常见缺陷的预防及补救方法 15 3 参考文献 18 145模具钢的性能和组织进行了探讨。结果表明,终轧温度分别为1070℃和860℃的钢板性能相差不大,采用850℃ ×1h正火处理后钢板可得到最佳性能。 45号钢的搓火温度在820～840度左右。因为45钢淬透性低，故采用冷却速度大的10%盐水溶液，45号钢水容易有软点。 本文重点讨论45模具钢热处理工艺的探究。