辽 宁 工 业 大 学
院（系）： | 材料科学与工程学院 |
专业班级： | 材料072 |
学号： | 070202060 |
学生姓名： | 王东阁 |
指导教师 | 王 冰 | 渗透汽化膜
起止时间： | 2010-7-5~2010-7-16 |
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课程设计（论文）任务及评语
院（系）：材料科学与工程学院 教研室：材料科学教研室
学 号 | 070202060 | 学生姓名 | 王东阁 | 专业班级 | 材料072 |
课程设计（论 文）题 目 | 自行车链条零件热处理工艺设计 |
课程设计（论文）要求与任务 | 一、课设要求 熟悉设计题目，查阅相关文献资料，概述相关零件的热处理工艺，进行零件的服役条件与失效形式分析，提出硬度、耐磨性、强度等要求。完成工艺设计。阐述自行车链条零件热处理工艺理论基础，选择设备、仪表和工夹具，阐述自行车链条零件热处理质量检验项目、内容及要求；阐明自行车链条零件热处理常见缺陷的预防及补救方法；给出所用参考文献。 二、课设任务 1. 自行车链条零件材料的选择（要求在满足工件使用性能的前提下，兼顾经济性和工艺性，合理选择材料）； 2.给出自行车链条零件相应的C曲线； 3.给出自行车链条零件冷热加工工艺流程图； 4.制定自行车链条零件热处理工艺。 三、设计说明书要求 设计说明书包括三大部分：1）概述；2）工艺设计；3）参考文献。设计说明书结构见《工艺设计模板》。 |
工作计划 | 集中学习0.5天，资料查阅与学习，讨论1.5天，设计7天：1）概述0.5天，2）服役条件与性能要求0.5天，3）失效形式、材料的选择0.5天，4）结构形状与热处理工艺性0.5天，建筑线脚sky angel vol.995）冷热加工工序安排0.5天，6）工艺流程图0.5天，7）热处理工艺设计2天，8）工艺的理论基础、原则0.5天，9）设计工夹具0.5天，10）可能出现的问题分析及防止措施0.5天，11）热处理质量分析0.5天，设计验收1天。 |
指导教师评语及成绩 | 成绩： 指导教师签字： 年 月 日 |
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前 言
热处理是现代工业中的一项重要工序，它可不破坏材料而提高材料的性能，挖掘材料的潜力，节约用材，延长机器零件使用寿命起着重要作用。自行车是现代社会仍然较为普遍的交通工具，因此对它的相关零件的热处理的研究就有着相当的意义。
自行车的传动系统完全处于开放状态，其运行是典型的磨粒磨损形式，要求零件表面必须具有高硬度、高耐磨性，故传动零件都要经过相应的热处理，以满足相应的力学性能要求。
自行车驱动来自人力，其主要传动零件所受弯曲应力或表面接触应力较小，故化学热处理一般采用浅层渗碳或碳氮共渗。自行车链条是传递动力的部件，除了在磨粒磨损条件下工作，需要有高的表面耐磨性外，同时，也因脚蹬动力及路面颠簸而产生冲击，因而要有一定的韧性。在选材与热处理时，常用低碳钢经碳氮共渗或用低碳合金钢进行淬火以获得板条马氏体（普通自行车），或用中碳优质低合金钢经淬火、中温回火处理（高级自行车）[1]。
对于自行车链条零件，选用什么样的钢材合理，首先应从链条零件的工作条件、失效形式及性能要求出发，然后选择合适的钢种。最后再制定正确的热处理工艺。同时还应考虑选用钢种的工艺性能包括加工性能、切削加工性能和热处理工艺性能。制造自行车链条各部分零件分别选用20MnSi、18CrMnMo、Q215-BF(B2F)、08F、45钢这几种材料是符合上述要求的，且具有良好的工艺性能。所以在本次设计中材料采用了上述钢种。
本设计是在课堂学习热处理知识后的探索和尝试，其内容讨论如何设计自行车链条零件的热处理工艺，重点是制定合理的热处理规程，并按此设计自行车链条零件的热处理方法。
目 录
1 自行车链条零件热处理工艺概述 1
2 自行车链条零件的服役条件、失效形式 2
3 自行车链条零件的材料选择及技术要求 3分合闸电磁铁
4 自行车链条部分零件材料的C曲线 3
spi隔离芯片
5 自行车链条零件加工工艺流程图 5
6 自行车链条零件热处理工艺曲线 5
7 自行车链条退火、碳氮共渗、淬火、回火工艺理论 8
8 选择设备、仪表和工夹具 9
9 自行车链条零件热处理质量检验项目、内容及要求 11
10 自行车链条零件热处理常见缺陷的预防及补救方法 12
11 参考文献 13
1 自行车链条零件热处理工艺概述
自行车是代步工具，也是运动器械。使用要求是自重轻、骑行轻快、安全舒适。因此，自行车的整体结构及零件的设计、选材和加工方法，要保证有足够的强度，良好的刚性和耐磨性。同时，自行车又是个人使用的日常交通工具，需要量很大，故在技术上考虑制造成本低廉的问题比其他机械更为重要[1]。特别是根据自行车链条的工况，链片选用20MnSi，销轴选用18CrMnMo、滚子选用Q215-BF(BF)弹簧铰链、套筒选用08F、弹簧卡片选用45钢[1]，经过恰当的热处理能满足链条的使用性能并使其具有良好的使用寿命，同时其工艺性能也是满足要求的。
20MnSi属于低碳钢，淬火后发蓝处理，为了提高链片的强度、硬度及耐磨性，并且有相当的冲击韧性及耐蚀性，从而提高链片的使用寿命。18CrMnMo、Q215-BF(BF)、08F采用高温碳氮共渗加低温回火，使材料具备较好的表面耐磨性，心部为板条马氏体，有一定的韧性。45钢进行淬火加中温回火处理，得到较高的弹性极限，和满足要求的屈强比。淬火过程中，除了获得高的力学性能和良好的耐磨性外，还要设法减小变形，正确地选择淬火回火工艺是保证质量的关键，同时还要考虑组成链条各部分的复杂程度和结构大小，选择合适的加热温度和冷却介质。
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