1 热处理工艺课程设计的目的，任务及方法
1.1 热处理工艺课程设计的目的
新型增塑剂热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课程设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是：
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，并使其学习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。
1.2 热处理工艺课程设计的任务
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，设定或选定夹具，填写热处理工艺卡。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和各热处理后的显微组织，作出说明。 1.3 热处理工艺设计的方法
热处理工艺的最佳方案是在能够保证达到根据零件使用性能和由产品设计者提出的热处理技术要求的基础上，设计的一种高质量、低成本、低能耗、清洁、高效、精确的热处理工艺方法。
热处理工艺设计的流程：
①45号钢齿轮的热处理工艺流程的设计
②制定热处理工艺参数
③选择热处理设备
④设计热处理工艺所需的挂具、装具或夹具
⑤分析热处理工序中材料的组织和性能
⑥填写工艺卡片
2 热处理工艺课程设计的内容
2.1 凯膜过滤技术课题简图
图2.1 主轴箱齿轮示意图
2.2 技术要求
车床圆柱齿轮表面进行高频感应淬火
调质硬度：200-250HB
表面硬度：新型增塑剂45-50HRC
淬硬层深度：1-2mm
工件重量：6 kg
生产批量: 6件
2.3 主轴箱齿轮材料的选择，工作条件及其性能要求
2.3.1 材料的选择
根据对齿轮力学性能的要求，应从具有好的综合性能指标这个要素选材，工业生产中常用的金属材料主要是钢、铸铁及合金。中碳钢的含碳量在0.25%~0.6%,位于低碳钢与高碳钢之间，其性能也同样位于两者之间，有较好的综合性能，因此中碳钢适合做齿轮。并且其价格也比合金钢便宜，本次课程设计选用45号钢作为主轴箱齿轮的材料。
45钢。45钢含碳量在0.45%左右，含有小量的锰，硅等，硫磷含量较低的优质碳素结构钢。45号钢是常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。
特性及应用：未热处理时，HB≤229，强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件，如机床主轴、曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。
2.3.2 工作条件
①不同齿数的齿轮相互啮合改变转速
②转速较高，中等载荷；
③齿面疲劳强度高
④制造，安装精度要求高。
2.3.3 性能要求
为了满足齿轮的工作的条件，防止出现疲劳、磨损以及断裂等情况的出现，需要求齿轮必须有较高的硬度及好的耐磨性，齿面有较高的疲劳强度，齿轮心部要有足够的强度和韧度。
2.4 45钢的介绍
2.4.1 45钢的成分
45钢成分见表2.1所示。
表2.1 45钢的化学成分[1]（%）
C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Cu |
不大于 |
0.42~0.50 | 0.17~0.37 | 0.50~0.80 | 2dj0.035 | 0.035 | 0.25 | 0.25 | 0.25 |
| | | | | | | |
2.4.2 合金元素的作用
碳（C）：保证形成碳化物所需要的碳和保证淬火马氏体能够获得的硬度。山体滑坡监测系统
硅（Si）：常用的脱氧剂，有固溶强化作用， 能提高钢的淬透性和抗回火性，对钢的综合机械性能有利，还能增高淬火温度，阻碍碳元素溶于钢中。
锰（Mn）：锰为弱碳化物形成元素。提高钢韧性、强度、硬度和耐磨性；提高钢的淬透性，改善钢的热加工性能；锰量增高，降低抗腐蚀能力、焊接性能。
铬（Cr）：提高钢的淬透性并有二次硬化作用，使刚在高温时仍具高强度和高硬度，增加钢的耐磨性，增高钢的淬火温度；显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性；提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性；使A3和A1温度升高， GS管串线向左上方移动。
镍（Ni）：能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性；对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。
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