昆明理工大学·材料专业热处理课程设计说明书

I专业课程设计说明书题目：高速、轻载或高速、中载，有冲击的小齿轮要求：齿轮外径100mm厚30mm院系：材料科学与工程班级：材料(卓越)121姓名：郁哲学号：201210803129指导教师：段永华2015年7月II专业课程设计任务书材料科学与工程学院材料科学与工程专业2012年级姓名：郁哲学号：201210803129班级材料(卓越)121课程设计题目：高速、轻载或高速、中载，有冲击的小齿轮设计内容：齿轮外径100mm厚30mm设计要求：1.独立完成零件的选材；2.弄清零件的工作环境。3.通过对比、讨论选择出最合理的预先热处理工艺和最终热处理工艺方法；4.分别制定出热工制度，包括加热方式、加热温度、保温时间以及冷却方式；5.写出热处理目的、热处理后组织以及性能。6.针对典型的机械零件，先进行选材、制定零件加工路线、热处理工艺、热处理设备、绘制车间平面布置图。其中必须对热处理制度进行论证和详细说明。指导教师（签字）：2015年7月6日III专业课程设计指导书课程名称：专业课程设计指导教师：材料科学与工程学院2015年7月6日IV课程名称专业课程设计课程代码16020011设计时间2周学分2课程类别课程性质必修考核方式考试先修课程《材料工程基础》《材料工程设备》《材料学》《金属材料工艺与设备》指导教师段永华课程目的与任务专业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。教材与主要参考书1.李松瑞，周善初编，《金属热处理》，中南大学出版社，20032.汪浩，宁海霞编《金属热处理》，化学工业出版社，20063.夏立芳编《金属热处理工艺学》（第5版），哈尔滨工业大学出版社，20124.王顺兴主编《金属热处理原理与工艺》，哈尔滨工业大学出版社，20095.全国热处理标准化技术委员会编《金属热处理标准应用手册》，机械工业出版社，20056.崔忠圻，覃耀春主编《金属学与热处理》（第2版）(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)，机械工业出版社，20117.李书常主编《简明典型金属材料热处理实用手册》，机械工业出版社，20108.中国机械工程学会热处理学会编《热处理手册：热处理设备和工辅材料（第4版）》（第3卷），机械工业出版社，2008课程内容1.要求在教师指导下独立完成零件的选材，弄清零件的工作环境。2.要求通过对比讨论选择出最合理的预先热处理工艺和最终热处理工艺方法；3.要求分别制定出热工制度，包括加热方式、加热温度、保温时间以及冷却方式；4.要求写出热处理目的、热处理后组织以及性能。针对典型的机械零件，先进行选材、制定零件加工路线、热处理工艺、热处理设备、绘制车间平面布置图。其中必须对热处理制度进行论证和详细说明。课程教学要求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。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。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。i目录专业课程设计说明书.....................................................................................................I专业课程设计任务书...................................................................................................II专业课程设计指导书..................................................................................................III目录.................................................................................................................................i前言.........................................................................................................................-1-第一章金属热处理工艺与设备课程设计简介.....................................................-2-1.1课程设计的任务与性质.............................................................................-2-1.2课程设计的目的.........................................................................................-2-1.3课程设计内容与要求.................................................................................-2-1.3.1课程设计内容..................................................................................-2-1.3.2课程设计要求..................................................................................-3-1.4设计步骤.....................................................................................................-3-1.5设计材料及零件要求.................................................................................-3-第二章材料选择及基本参数.................................................................................-4-2.1热处理零件的选材原则............................................................................-4-2.1.1使用性原则......................................................................................-4-2.1.2工艺性原则......................................................................................-4-2.1.3经济性原则......................................................................................-5-2.2齿轮的材料选择........................................................................................-6-2.2.1齿轮尺寸形状的设计.....................................................................-6-2.2.2齿轮力学性能的计算.....................................................................-7-2.2.3齿轮材料的确定...........................................................................-11-2.320钢基本性能..........................................................................................-12-第三章材料加工工艺设计...................................................................................-13-3.1以渗碳处理为基础的加工工艺..............................................................-13-3.1.1下料...............................................................................................-13-3.1.2锻造制坯.......................................................................................-13-3.1.3预先热处理...................................................................................-13-3.1.4粗加工...........................................................................................-14-3.1.5渗碳处理.......................................................................................-14-3.1.6精加工...........................................................................................-15-3.1.7最终热处理...................................................................................-16-3.1.8磨削包装.......................................................................................-16-3.2以表面淬火为基础的加工工艺..................................................