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热处理工艺设计说明书设计题目65钢螺旋弹簧热处理工艺学院材料科学与工程年级2009级专业金属材料工程学生姓名学号指导教师佳木斯大学目录1 设计任务11.1 设计任务11.2 设计的技术要求12 热处理件零件图23 选材及性能分析33.1 弹簧钢选材原则33.2 碳素弹簧钢钢丝标准33.2.1 冷拉弹簧钢丝33.2.2 油淬火回火钢丝33.3 弹簧钢的牌号及性能特点43.3.1 性能要求43.3.2 牌号及主要用途43.3.3 65#钢的元素含量及临界温度63.4 淬透性校核64 热处理工艺设计及说明84.1 工艺流程84.2 预备热处理84.2.1 选用工艺84.2.2 正火的目的84.2.3 正火作用94.2.4 正火工艺规范示意图94.3 淬火加中温回火104.3.1 淬火加热方式及加热温度的确定原则104.3.2 中温回火（350~500℃）124.4 去应力退火134.4.1 选择此工艺的理由134.4.2 目的144.4.3 工艺144.4.4 去应力退火常见缺陷154.5 校验154.6 工艺守则165 质量检验175.1 65号钢的成分175.2 初步检验175.3 质量部检验175.4 精度要求及检验方法186 热处理工艺卡片20参考文献21不要删除行尾的分节符，此行不会被打印设计任务设计任务课程设计是学生理论联系实际的重要课题是学生综合运用、巩固基础理论、专业技术和专业知识的机会。通过设计能够检查学生对所学知识掌握的程度能够提高学生解决实际问题的能力和独立工作的能力并能掌握工程设计的一般方法、步骤。所以课程设计是学生获得知识的重要环节。设计的技术要求表1-1 零件设计参数表零件名称螺旋弹簧材料65#钢净重1.85kg批量大批量热处理态及硬度HRC35-48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。热处理件零件图65号钢圆形螺旋弹簧零件，见图2-1。图2-1　65号钢圆形螺旋弹簧零件图选材及性能分析弹簧钢选材原则首先满足功能要求，其次是强度要求，最后才考虑经济性。碳素弹簧钢是弹簧钢中用途广泛，用量最大的钢类。钢中含0.60%～0.90%的碳和0.3%～1.20%的锰，不再添加其它合金元素，使用成本相对较低。碳素弹簧钢丝经适当的加工或热处理，可以获得很高的抗拉强度，足够的韧性和良好的疲劳寿命。但碳素钢丝的淬透性低，抗松弛性能和耐蚀性能差，弹性模量的温度系数较大(高达300×10-6/℃)，适用于制造截面较小，工作温度较低(120℃)的弹簧。合金弹簧钢一般含0.45%～0.70%的碳和一定量的Si，Mn，Cr，V，W及B等合金元素。合金元素的加入改善弹簧钢的抗松弛性能，提高钢的韧性，同时显著提高钢的淬透性和使用温度，适用于制造较大截面，较高温度下使用的弹簧。碳素弹簧钢钢丝标准碳素弹簧钢丝现行国家和行业推荐标准分两种类型：冷拉弹簧钢丝一类是冷变形强化钢丝，又称冷拉弹簧钢丝。冷拉碳素弹簧钢丝首先经铅淬火处理获得索氏体组织，然后表面磷化，以很大减面率拉拔到成品尺寸，钢丝组织呈纤维状，有很高的抗拉强度和弹性极限，良好的弯曲和扭转性能。冷拉弹簧钢丝尺寸精度高，表面光洁，无氧化和脱碳缺陷，疲劳寿命比较稳定，是使用最广泛的弹簧钢丝。油淬火回火钢丝碳素弹簧钢丝的另一类型是马氏体强化钢丝，又称油淬火回火钢丝。碳素钢丝通过淬回火处理，可获得良好的综合力学性能，当钢丝规格较小时（φ≤2.0mm），油淬火回火钢丝的各项强度指标比索氏体化处理后冷拉钢丝要低。当钢丝规格较大时（φ≥6.0mm）索氏体化的钢丝不可能采用很大减面率来获得所要求的强度指标，而油淬火回火钢丝只要完全淬透就可以获得比冷拉钢丝更高的性能。在抗拉强度相同条件下，马氏体强化钢丝比冷变形强化钢丝具有更高的弹性极限。冷拉钢丝金相组织呈纤维状，各向异性明显，油淬火回火钢丝金相组织为均匀的回火马氏体，几乎是各向同性的。同时油淬火回火钢丝的抗松弛性能优于冷拉钢丝，使用温度（150～190℃）也高于冷拉钢丝（≤120℃）。近年来中大规格油淬火、回火钢丝大有取代冷拉钢丝趋势。弹簧钢的牌号及性能特点根据GB/T 13304《钢分类》标准，按照基本性能及使用特性，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，弹簧钢属于特殊钢，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。性能要求由于弹簧是在弹簧范围内工作，不允许产生永久变形。弹性好坏可用应变能或弹性比功（U）表示，根据应力应变曲线，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，6