毕业设计论文15Cr活塞销的热处理工艺设计.docx
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毕业设计论文15Cr活塞销的热处理工艺设计
攀枝花学院
学生课程设计(论文)
题目:
15Cr活塞销的热处理工艺设计
学生姓名:
XXX
学号:
2011111020XX
所在院(系):
材料工程学院
专业:
2011级材料成型及控制工程
班级:
材料成型及控制工程
(1)班
指导教师:
XXX职称:
讲师
2013年12月15日
攀枝花学院教务处制
攀枝花学院本科学生课程设计任务书
题 目
15Cr活塞销的热处理工艺设计
1、课程设计的目的
使学生了解、设计15Cr活塞销的热处理工艺,融会贯通相关专业课程理论知识,培养学生综合运用所学知识、分析问题和解决问题的能力。
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)
内容:
(1)明确设计任务(包括用途、服役条件及性能要求)
(2)绘出热处理件零件图
(3)给出设计方案
(4)写出设计说明
(5)设计质量检验项目
(6)设计热处理工艺卡片
(7)15Cr活塞销的热处理缺陷及预防或补救措施
要求:
(1)通过查找资料充实、完善各项给定的设计内容。
(2)分析热处理过程中可能出现的缺陷,针对这些缺陷提出预防措施或补救措施。
(3)提交设计说明书(报告),2千字以上。
报告格式请参照“毕业论文(设计)”格式。
3、主要参考文献
[1]夏立芳主编.金属热处理工艺学.哈尔滨:
哈尔滨工业大学出版社,2005
[2]中国机械工程学会热处理分会.热处理工程师手册[M].机械工业出版社.2003.第一版.
[3]张玉庭主编.热处理技师手册[M].机械工业出版社.2006.第一版
[4]中国机械工程学会热处理学会.热处理手册[M].机械工业出版社.2003.第三版.
4、课程设计工作进度计划
第十四周:
对给定的题目进行认真分析,查阅相关文献资料,做好原始记录。
第十五周:
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(签字)
孙青竹
日期
2013年11月25日
教研室意见:
年月日
学生(签字):
接受任务时间:
年月日
注:
任务书由指导教师填写。
课程设计(论文)指导教师成绩评定表
题目名称
评分项目
分值
得分
评价内涵
工作
表现
20%
01
学习态度
6
遵守各项纪律,工作刻苦努力,具有良好的科学工作态度。
02
科学实践、调研
7
通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。
03
课题工作量
7
按期圆满完成规定的任务,工作量饱满。
能力
水平
35%
04
综合运用知识的能力
10
能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题,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。
05
应用文献的能力
5
能独立查阅相关文献和从事其他调研;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。
06
设计(实验)能力,方案的设计能力
5
能正确设计实验方案,独立进行装置安装、调试、操作等实验工作,数据正确、可靠;研究思路清晰、完整。
07
计算及计算机应用能力
5
具有较强的数据运算与处理能力;能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。
08
对计算或实验结果的分析能力(综合分析能力、技术经济分析能力)
10
具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。
成果
质量
45%
09
插图(或图纸)质量、篇幅、设计(论文)规范化程度
5
符合本专业相关规范或规定要求;规范化符合本文件第五条要求。
10
设计说明书(论文)质量
30
综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;实验正确,分析处理科学。
11
创新
10
对前人工作有改进或突破,或有独特见解。
成绩
指导教师评语
指导教师签名:
年 月 日
摘要
本课设计了15Cr活塞销热处理工艺设计。
主要的工艺过程包括锻造、预备热处理(完全退火)、渗碳、淬火+低温回火等过程。
15Cr钢是一种常用的低碳合金渗碳钢,活塞销在较高温度下工作,承受很大的周期性冲击载荷,损坏形式主要是表面磨损和疲劳裂纹。
因此要求其具有足够的强度和刚度,表面应耐磨,心部有较好的韧性和较高的疲劳强度。
渗碳钢活塞销在渗碳后经淬火、低温回火处理。
性能要求较高的活塞销采用二次淬火、回火。
对合金元素含量较高及尺寸稳定性要求较高的活塞销,渗碳淬火后要进行深冷处理,
活塞销是连接活塞和连杆小头,在运动时相当于双点支撑梁,在较高工作温度下承受非对称交变载荷和一定的冲击载荷,其表面长期在润滑条件差的摩擦条件下工作。
活塞销的主要失效方式是表面磨损和疲劳裂纹。
关键词:
15Cr钢,活塞销,完全退火,,渗碳,淬火,低温回火,
1设计任务
1.1设计任务
15Cr活塞销热处理工艺设计
1.2设计的技术要求
15Cr钢是一种常用的低碳合金渗碳钢,在渗碳时可显著地增加表面含碳量,增大渗碳深度,但在高温长时间渗碳时有晶粒长大倾向及形成网状碳化物的倾向;对形状简单、要求不高的零件,渗碳后可直接降温淬火,但热处理后变形较大,又有回火脆性,钢的淬透性较15号碳钢高,在油中临界淬透直径为2~15mm,在水中临界淬透直径为6~29mm。
此外,钢的冷变形塑形高,焊接性良好,在退火状态下可切削性甚好。
由于它的含碳量低(在0.12-0.16%之间)所以,硬度比较低。
因此,为满足其在制造活塞销的寿命要求,应提高其硬度。
活塞销在较高温度下工作,承受很大的周期性冲击载荷,损坏形式主要是表面磨损和疲劳裂纹。
因此要求其具有足够的强度和刚度,表面应耐磨,心部有较好的韧性和较高的疲劳强度。
[1]活塞销对渗碳及热处理的要求较高,外圆表面硬度要求HRC55-62,渗碳层厚一般控制在0.8-1.2mm范围内,心部和内孔表面硬度要求严格控制在HRC38以下。
这种工艺要求的依据就是基于传统理论的分析,外表面淬硬是为适应脉动单向最大弯曲应力发生在外表面的分布情况,而心部和内孔壁面不得渗碳的要求是用来满足抗冲击性能的。
[2]
在15Cr钢进行热处理时,即去应力退火,渗碳,淬火和回火时应严格按照卡片所列出的时间进行保温以及其它操作的要求。
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- 毕业设计 论文 15 Cr 活塞 热处理 工艺 设计