20CrNi2MoA火车轴承套圈的热处理工艺设计

攀枝花学院学生课程设计（论文）题目：20CrNi2MoA火车轴承套圈的热处理工艺设计学生姓名：XX学号：2011111020XX所在院(系)：材料工程学院专业：20XX级材料成型及控制工程班级：材料成型及控制工程指导教师：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20CrNi2MoA火车轴承套圈的热处理工艺设计1、课程设计的目的使学生了解、设计20CrNi2MoA火车轴承套圈的热处理工艺设计，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16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17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20CrNi2MoA火车轴承套圈的热处理工艺设计。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。通过各种不同的工艺过程进行恰当的处理可以获得各种性能良好的材料并且满足各项性能的要求。20CrNi2MoA钢能承受高强度摩擦和载荷，有极高的韧性，可以作为表面强化型的渗碳钢应用于渗碳齿轮、渗碳轴承等零件上；也可以经低温回火后应用于诸如挖掘机斗齿(镐牙)、农用机械磨损件等要求耐磨损、耐冲击的零件上轴承套圈是火车中重要的承受载荷的零件。其在轮毂中起到固定连接其他部件的作用，并且在火车运动过程中起到缓冲的作用，降低主要工作部件承受的载荷，减少其损耗。关键词：20CrNi2MoA钢，完全退火，低温回火，火车轴承套圈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变速箱设计的分析..............................................................................................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机械加工....................................................................................................53.2.3渗碳工艺....................................................................................................53.2.4淬火+低温回火热处理工艺......................................................................64、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11设计任务1.1设计任务20CrNi2MoA火车轴承套圈的热处理工艺设计。1.2设计的技术要求20CrNi2MoA是一种渗透钢材料，它具有20CrNi2MoA，能承受高强载荷。它的化学成分为碳C：0.17～0.23硅Si：0.17～0.37锰Mn：0.60～0.95硫S：允许残余含量≤0.035磷P：允许残余含量≤0.035铬Cr：0.40～0.70镍Ni：0.35～0.75铜Cu：允许残余含量≤0.030钼Mo：0.20～0.30由于火车轴承套圈长期处于高强载荷，摩擦下，易疲劳。其主要失效形式为疲劳磨损。因此应提高其硬度，韧性，和接触面光滑度。]在20CrNi2MoA钢进行热处理时，即去应力退火，淬火和高温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。攀枝花学院本科课程设计（论文）2设计方案32设计方案2.1火车轴承套圈设计的分析2.1.1工作条件由于是火车零件，因此其工作环境较为恶劣。零件长期处于高强摩擦和重载荷下。2.1.2失效形式火车轴承套圈的失效形式主要是接触疲劳磨损，除此之外还存在断裂、点蚀表面疲劳磨损发生在零件的表层或亚表层，是由工作时表面受到的多变的接触压力及切应力反复作用应起的。在这些力的作用下，表面发生微量塑变，进而导致加工硬化，塑性降低。在缺陷部位的应力集中作用下产生裂纹源，在表层扩展累积，最终导致表面无知脱落2.1.3性能要求a.高的淬硬性和足够的淬透性，以保证表面有均匀的、高的硬度，从而保证其耐磨性。b.高的接触疲劳强度和抗压强