50CrMn钢弹簧热处理工艺设计

攀枝花学院学生课程设计（论文）题目：50CrMn钢弹簧热处理工艺设计学生姓名：杨华学号：201311102090所在院(系)：材料工程学院专业：2013级材料成型及控制工程班级：3班指导教师：孙青竹职称：副教授2016年6月20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50CrMn钢弹簧热处理工艺设计1、课程设计的目的使学生了解、设计50CrMn钢弹簧热处理生产工艺，主要目的：（1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。（2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。（3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。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：进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。最后，写出设计说明书，说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。要求：（1）分析生产加工及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。（2）提交设计说明书（或设计报告），3～5千字，提交设计说明书。3、主要参考文献[1]崔明择主编.工程材料及其热处理[M].北京：机械工业出版社，2009.7.[2]崔忠析主编.金属学与热处理（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2007.5[3]王建安.金属学与热处理[M].北京：机械工业出版社，1980[4]中国机械工程学会.热处理手册[M].北京：机械工业出版社，2006.7[5]范逸明.简明金属热处理工手册[M].北京：国防工业出版社，2006.34、课程设计工作进度计划第13周：对给定题目进行认真分析，查阅相关文献资料，做好原始记录。第14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）日期年月日教研室意见：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：年月日攀枝花学院本科课程设计（论文）摘要Ⅰ摘要本课设计了50CrMn钢弹簧热处理工艺。50CrMn钢是我国国标中铬锰弹簧钢的一种。主要用以制造截面较大的和较重要的汽车板簧和螺旋弹簧。其具有良好的热加工性能和淬透性，缺点是有回火脆性的倾向，因此热处理时注意回火后需快冷。主要的工艺过程包括预备热处理（退火），预备热处理淬火（840℃，油冷），中温回火（500℃，水冷），喷丸强化处理。通过这些工艺过程进行恰当的处理可以获得性能良好的材料并且满足各项性能的要求。关键词：50CrMn钢，完全退火，中温回火，汽车板簧攀枝花学院本科课程设计（论文）目录目录摘要.............................................................................................................................Ⅰ1、设计任务.......................................................................................................................11.1设计任务................................................................................................................11.2设计的技术要求....................................................................................................12、设计方案.......................................................................................................................22.1板簧设计的分析...................................................................................................22.1.1工作条件......................................................................................................22.1.2失效形式......................................................................................................22.1.3性能要求......................................................................................................22.2钢种材料................................................................................................................33、设计说明.......................................................................................................................43.1加工工艺流程........................................................................................................43.2具体热处理工艺....................................................................................................43.2.1预备热处理工艺..........................................................................................53.2.2淬火及中温回火热处理工艺......................................................................53.2.3喷丸处理......................................................................................................63.2.4物理性能......................................................................................................74、分析与讨论...................................................................................................................85、结束语...........................................................................................................................96、热处理工艺卡片.........................................................................................................10参考文献.....................................................................................................................11攀枝花学院本科课程设计（论文）1设计任务111设计任务1.1设计任务50CrMn钢弹簧热处理工艺设计1.2设计的技术要求50CrMn钢是我国国标中铬锰弹簧钢的一种[1]。其具有良好的热加工性能和淬透性，铬元素提高了钢的硬度和回火稳定性，脱碳的倾向有减小。缺点是有回火脆性的倾向，因此热处理时注意回火后需快冷。是碟形弹簧材料的一种。50CrMn钢由于含有1%左右的铬和锰﹐有较高的淬透性﹐脱碳倾向小﹔缺点是铬和锰均加重回火脆性的倾向﹐回火后需快冷﹐多用以制造截面较大的和较重要的板簧和螺旋弹簧。攀枝花学院本科课程设计（论文）2设计方案22设计方案2.1板簧设计的分析2.1.1工作条件50CrMn钢用于缓冲和吸震，承受很大的交变应力和冲击载荷的作用，需要高的屈服强度和疲劳强度。主要用于中型和重型汽车，汽车板簧是汽车悬架系统中最传统的弹性元件，在悬架系统中除了起缓冲作用而外，当它在汽车纵向安置，并且一端与车架作固定铰链连接时，即可担负起传递所有各向的力和力矩，以及决定车轮运动的轨迹，起导向的作用。2.1.2失效形式50CrMn钢板簧可能发生的失效[2]：①过载断裂：当汽车超载时，载荷的重量超过板簧的承载能力，此时板簧往往发生永久性塑性变形，当工作载荷超过其所能承受的极限载荷时，将发生过载断裂。②脆性断裂：汽车长时间在北方寒冷空气下行驶时，可能因为低温发生脆性断裂。③疲劳断裂：由于汽车板簧长期在交变载荷下工作，则容易发生疲劳断裂。当长时间在恶劣的环境下行驶时，可能因金属发生腐蚀而出现腐蚀疲劳断裂。2.1.3性能要求板簧钢应具有优良的综合性能，如力学性能(特别是弹性极限、强度极限、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)。因此所选材质应具有较高