1金属热处理工艺与设备 课程设计题目： 高速、轻载或高速、中载，有冲击的小齿轮 齿轮外径 100mm，厚度 30mm 院系： 材料科学与工程 班级： 材料 姓名： gudong 学号： 201011 指导教师： 2013 年 7 月 12 日2目 录前 言.3 第一章 金属热处理课程设计简介.4 1.1 课程设计的任务与性质 .4 1.2 课程设计的目的 .4 1.3 设计内容与基本要求 .4 1.4 设计步骤.5 1.5 设计材料及零件要求 .5 第二章 材料选择及基本参数 .6 2.1 热处理零件的选材原则 .6 2.2 材料选择：.7 2.3 材料基本参数.7 第三章工艺设计.8 3.1 加工工艺设计.8 3.2 热处理工艺设计 .9 3.2.1 材料的 CCT 及 TTT 图 .9 3.2.2 热处理工艺制度的制定 .9 3.3 热处理设备选择 .15 3.3.1 预备热处理设备的选择 .15 3.3.2 最终热处理设备的选择 .16 第四章 结束语.19 参考文献.193前前 言言金属材料的热处理工艺设计及实验操作是一种重要的教学环节，通过金属材料热处理工艺的金相组织分析、性能检测等实验，可以培养学生掌握热处理实验方法、原理及相关设备，应用热处理的基本原理和一般规律对实验结果进行分析讨论，有助于学生解决问题、分析问题的能力。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。热处理工艺是整个金属材料工程的一个重要环节，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。4第一章第一章 金属热处理工艺与设备课程设计简介金属热处理工艺与设备课程设计简介1.11.1 课程设计的任务与性质课程设计的任务与性质金属材料热处理工艺与设备课程设计是学生对热处理工艺的基础知识、原理及方法的综合应用及全面训练，进一步提高学生技能，达到本学科基本要求的重要教学环节。通过课程设计，可以培养学生初步的设计思想、分析问题和解决问题的能力，根据实际需要和要求，掌握金属材料（零件）的选材、加工、热处理设计、确定最终的工艺路线、热处理设备选用及热处理缺陷分析等流程的一般方法和步骤；初步培养学生的设计基本技能和对工程技术问题的严肃认真、负责的态度。进一步理解常用材料的组织的转变过程及热处理方法，通过课程设计能够更好地理解材料成分、组织、结构和性能相互之间的内在联系；通过本课程设计，使学生对所学习过的知识有一个系统的、健全的结构把握，能够有效地训练学生的逻辑思维能力，分析问题和解决问题的能力；通过课程设计，使学生了解从材料使用性能、成本要求、加工工艺性能等多方面考虑一个零件的热处理工艺。1.21.2 课程设计的目的课程设计的目的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和方法。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规范的能力。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。1.31.3 设计内容与基本要求设计内容与基本要求1.3.11.3.1 设计内容设计内容5根据使用性能要求完成某机器零件或工模具的选材、加工工艺流程、热处理工艺设计及缺陷检验等项目。包括选材依据、加工工艺流程及方法、热处理工艺路线及参数的确定、热处理设备的选择及操作、材料性能检测及缺陷检验与分析等。1.3.21.3.2 基本要求基本要求1.课程设计必须独立的进行，每人必须完成不同的某一种钢材热处理工艺设计，能够较清楚地表达所采用热处理工艺的基本原理和一般规律。2.合理地确定工艺方法、路线、参数，合理选择热处理设备并正确操作。3.正确利用 TTT、CCT 图等设计工具，认真进行方案分析。4.正确运用现代材料性能检测手段，进行金相组织分析和材料性能检测等。5.课程设计说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整，图表清晰。1.41.4 设计步骤设计步骤1.根据零件服役条件合理选择材料及提出技术要求。2.零件按材料、形状、尺寸、重量和性能要求等确定其热处理工艺方法、路线及相关参数。3.选择热处理设备及温度控制方式、冷却介质。4.热处理工艺实例。5.热处理后材料性能检测。6.缺陷检验与分析。一般根据零件使用性能及技术要求，提出所可能实施的几种热处理工艺方案，首先从其所可能达到的性能要求，工艺操作的繁简及质量可靠性等进行分析比较，再根据生产批量的大小，现有设备条件及国内外热处理技术发展趋势，进行综合技术经济分析，确定最佳热处理工艺方案。1.51.5 设计材料及零件要求设计材料及零件要求零件：高速、轻载或高速、中载，有冲击的小齿轮；要求：渗碳,淬火,低温回火,HRC5662；大小：外径 100mm；材料：20 钢。6第二章第二章 材料选择及基本参数材料选择及基本参数2.12.1 热处理零件的选材原则热处理零件的选材原则2.1.12.1.1 使用性原则使用性原则使用性原则是零件在使用中应该具有的性能，这是保证零件完成规定功能的必要条件。在选材之前必须了解零件承受的负载类型及大小