金属材料与热处理技术课程设计_SiMn弹簧钢的热处理工艺.doc

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 6 3 热处理理工艺卡片 6 4 设计说明书 7 4.1 工艺流程 7 4.2 原材料检验 8 4.3 预备热处理 12 4.4 淬火加中温回火 13 4.5 去应力退火 16 4.6 交验 18 4.7 工装图 19 5 技术文件 20 5.1 真空炉设备的简介及操作规程 20 5.2 工艺守则 22 5.3 金相组织检验规程 24 5.4 常用炉型的选择 27 选材任务书 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： 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。 选材论证 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，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 (特别是弹性极限、、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)、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。按照我国习惯，弹簧钢属于?，制作弹簧钢的时候技术要求比较高，技术的过硬直接决定品质的高低根据GB/T 13304 标准，弹簧钢按照其化学成分分为(碳素弹簧钢)和合金弹簧钢。 碳素弹簧钢 碳素弹簧钢的碳含量(质量分数)一般在0.62%~0.90%。按照其锰含量又分为一般锰含量(质量分数) (0.50%~0.80%)如65、70、85和较高锰含量(质量分数) (0.90~1.20%)，如65Mn两类。 2.合金弹簧钢 合金弹簧钢是的基础上，通过适当加入一种或来提高钢的力学性能、淬透性和其他性能，以满足制造各种弹簧所需性能的钢。 合金弹簧钢的基本组成系列有，硅锰弹簧钢、硅铬弹簧钢、铬锰弹簧钢、铬钒弹簧钢、钨铬钒弹簧钢等。在这些系列的基础上，有为了提高其某些方面的性能而加入了钼、钒或硼等合金元素。 此外，还从其他钢类，如，选择一些牌号作为弹簧用钢。 1. 热轧 (锻)?包括热轧轧，锻制圆钢、方钢。 2.??(轧) 钢材 包括钢丝、、冷拉材 (冷拉圆钢)。 1. 热轧 (锻) 钢材 A.以热轧 (锻) 状态交货 钢材经热成形制成弹簧，然后进行淬火和。 B.以交货 钢材经冷成形制成弹簧，然后进行淬火和回火处理。 2. 冷拉 (轧) 钢材 A.钢丝 铅浴冷拉钢丝(又称派登脱处理冷拉钢丝) 钢丝制成弹簧后只需进行低温回火，以消除应力。 油淬火和回火钢丝 冷拉成所需尺寸后，进行连续加热、连续油淬火和铅回火。钢丝制成弹簧后只需进行底，以消除应力。 冷拉钢丝 (即不经淬火和回火处理的钢丝) a. 以冷拉状态交货。 b. 以退火、正火或回火处理状态交货。 以上两种状态交货的钢丝制成弹簧后均需进行淬火和回火处理。 B.钢带 冷轧状态交货 制成弹簧后需进行低温回火，以消除应力。 淬火和回火状态交货 制成弹簧后需进行低温回火，以削除应力。 退火火状态交货 制成弹簧后需进行淬火和回火处理 C.冷拉钢材 以退火状态交货 钢材经冷成形制成弹簧，然后进行淬火和回火处理。 除以上所述外，还有一些其他分类方法，例如： 按交货条件要求不同可分为按化学成分(力学性能)交货和按淬透性交货。 按弹簧工作条件可分为承受弹簧钢、承受弹簧钢、耐高(低)温弹簧和耐腐蚀弹簧钢等。，根据工件的硬度要求，查阅弹簧热处理工艺手册，可以得到牌号为65，85，55Si2Mn，55Si2MnB，55CrMn，60Si2Mn等都能符合要求[1]。 进一步查阅手册，分析各种钢的主要用途。 表 2—1 牌号 性能特点 用途举例 65 经热处理或冷作硬化后具有较高