畢業(yè)綜合實(shí)踐報(bào)告2

1、川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)綜合實(shí)踐報(bào)告專 業(yè)： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師: 實(shí)踐單位: 實(shí)踐地點(diǎn):目錄滾動(dòng)軸承套圈熱處理工藝一.滾動(dòng)軸承套圈1 概述軸承套圈是滾動(dòng)軸承的一個(gè)組成部分，滾動(dòng)軸承是將運(yùn)轉(zhuǎn)的軸與軸座之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而減少摩擦損失的一種精密的機(jī)械元件。滾動(dòng)軸承 一般rti內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架四部分組成，內(nèi)圈的作用是與軸相配合并 與軸一起旋轉(zhuǎn)；外圈作用是與軸承座相配合，起支撐作用；滾動(dòng)體是借助于保 持架均勻的將滾動(dòng)體分布在內(nèi)圈和外圈之間，其形狀大小和數(shù)量直接影響著滾 動(dòng)軸承的使用性能和壽命；保持架能使?jié)L動(dòng)體均勻分布，防止?jié)L動(dòng)休脫落，引 導(dǎo)滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)起潤(rùn)滑

2、作用。同時(shí)，支承轉(zhuǎn)動(dòng)的軸及軸上零件，并保持軸的正常工作位置和旋轉(zhuǎn)精度,滾動(dòng)軸承使用維護(hù)方便，工作可靠，起動(dòng)性能好，在中等速度下承載能力較高。2.軸承套圈的相關(guān)數(shù)據(jù):套圈尺寸：0110x22 mm套圈內(nèi)圓：©951套圈外圓：0110mm套圈厚:7. 5mm最終處理后硬度：6065hrc3受力分析和失效形式:(1) 都是在交變接觸應(yīng)力下工作，在交變接觸載荷作用下，易產(chǎn)生接觸疲勞破壞導(dǎo)致軸承失效。使軸承因磨損而喪失精度。(2) 軸承套圈與滾珠之間的滾動(dòng)摩擦和滑動(dòng)摩擦,(3) 在某些特殊情況下，軸承零件還會(huì)受到復(fù)雜的扭力和沖擊載荷。(4) 軸承的失效形式主要是接觸疲勞破壞，除此之外還存在斷裂

3、、磨損、點(diǎn)蝕4.對(duì)軸承零件的性能要求：(1) 高的淬硬性和足夠的淬透性，以保證表面有均勻的、高的硬度，從而保 證其耐磨性。(2) 高的接觸疲勞強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，以保證其有長(zhǎng)的使用壽命。(3) 高的彈性極限和沖擊韌度，以減少變形和偶然沖擊破壞。(4) 要有足夠的尺寸穩(wěn)定性，以保證在使用中不發(fā)生尺寸變化。(5) 定的抗蝕性，以便抵抗大氣和潤(rùn)滑汕的化學(xué)腐蝕。(6) 良好的工藝性，以保證大量生產(chǎn)的需要。(7) 對(duì)于在特殊條件下工作的軸承零件要求能耐高溫和高的耐腐蝕性。滾動(dòng)軸承套圈的材料1材料：這里使用的材料是gcr152.材料的化學(xué)成分及相關(guān)工藝參數(shù)名稱wcwmnwsiwcrwswp化學(xué)成 分0.95%

4、05%0.20%0.40%0.15%-1.35%1.30%-1.65%<0.020%<0.027%名稱ac1ar1ac3(accm ) ar3(arcm)ms臨界點(diǎn)76ctc695 r900 °c701°c185°c(1) 碳:保證軸承鋼具有高的硬度，高的耐磨性和高的接觸疲勞強(qiáng)度，含碳量 應(yīng)超過(guò)共析鋼的成分，故鉆軸承鋼的含碳量控制在0. 95%105%的范圍內(nèi)。(2) 硅、猛：提高淬透性。(3) 珞：珞作為主加元素主要是提高淬透性，銘在軸承鋼屮能部分的溶于鐵素 休，部分的溶于滲碳休，形成較穩(wěn)定的合金滲碳體，在淬火加熱時(shí)，含銘的合 金滲碳體溶解較慢，可減

5、少過(guò)熱傾向，經(jīng)熱處理后能得到細(xì)的馬氏體和細(xì)小均 勻分布的碳化物。這種組織有好的接觸疲勞強(qiáng)度和耐磨性。(4) 硫、磷：加入硫、磷可改善其切削性能，以便于切削加工，s可提高其可 塑性，p起潤(rùn)滑作用。3. gcr15的性能其綜合性能良好，淬火和回火后具有高而均勻的破度，良好的耐磨性和高 的接觸疲勞壽命，熱加工變形性能和切削加工性能均好，但焊接性差，對(duì)白點(diǎn) 形成較敏感，有回火脆性傾向。三.設(shè)備：高溫箱式爐、中溫箱式爐、井式回火爐、料框和金相式樣切割機(jī)從!(-)工藝路線：備料鍛造正火等溫球化退火機(jī)加工淬 火低溫回火磨削加工(二)工藝分析：1正火：(1)目的：細(xì)化組織，消除過(guò)熱缺陷，消除過(guò)共析鋼網(wǎng)狀碳化物

6、和粗人的片狀 珠光體組織，改善鍛造后的晶粒度，為球化退火和淬火作組織準(zhǔn)備，使珠光體 的含量增多并細(xì)化，從而提高硬度，改善切削加工性能。同時(shí)利于碳化物的溶 解，使a均勻化。(2)工藝參數(shù)： 溫度：因gcrl5的碳含量較高，屬于過(guò)共析鋼，故其加熱溫度取accm+(3050) °c。 accm+(3050) °0900°c + (3050) °c =930°c其加熱溫度取930°c 時(shí)間：由經(jīng)驗(yàn)公式t二akd求得，已知d二7. 5mma取1. 5 k取1.3所以 t=aki>1.5x1.3x7. 5=14. 63 (min)但考慮到裝

7、爐方式，爐溫均勻性及gcrl5含輅量較高，故將正火時(shí)間延長(zhǎng)到30 分鐘。(3)冷卻方式：空冷。根據(jù)零件的有效厚度和止火溫度止確的選擇冷卻條件，以 免再次析出網(wǎng)狀碳化物或增大碳化物顆粒、裂紋等缺陷。為此，必須嚴(yán)格控制 冷速，一般冷卻速度人于50°c/mino零件較多，應(yīng)采取分散空冷。(4)工藝曲線:t/°c正火(5) 檢驗(yàn)：組織：珠光休和碳化物硬度:270390hbs外觀：表面無(wú)裂紋和傷痕，如發(fā)生畸變應(yīng)不影響后續(xù)加工。(6) 此工藝會(huì)產(chǎn)生何種缺陷及補(bǔ)救措施： 過(guò)熱：過(guò)熱是指工件加熱溫度過(guò)高而使晶粒過(guò)度長(zhǎng)大，以致力學(xué)性能降低的 現(xiàn)象。過(guò)熱常伴隨形成魏氏組織。一般可通過(guò)稍高于ac

8、3的正火或完全退火來(lái) 消除。但嚴(yán)重的魏氏組織要用雙重正火來(lái)消除。 黑斑：多見(jiàn)于高碳鋼，是因加熱溫度過(guò)高，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，易使?jié)B碳體轉(zhuǎn)變 為石墨，石墨在金相組織中呈現(xiàn)黑斑。出現(xiàn)黑斑的工件不能返修，只能報(bào)廢。 應(yīng)盡量避免。 網(wǎng)狀組織：是由于加熱溫度過(guò)高，冷速過(guò)慢所致，原材料碳化物網(wǎng)嚴(yán)重。一 般通過(guò)正火來(lái)消除，控制冷速，加強(qiáng)原材料的檢驗(yàn)。 氧化和脫碳：脫碳是市于加熱溫度過(guò)高，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，裝爐量過(guò)多造成的。 可以選擇止確的加熱溫度和保溫時(shí)間來(lái)防止。如淺的氧化脫碳層可在切削加工 時(shí)去掉，厚的可通過(guò)滲碳來(lái)復(fù)碳。 過(guò)燒：是由于加熱溫度過(guò)高，使晶界發(fā)生氧化，甚至局部晶界熔化的現(xiàn)象。 過(guò)燒的工件不能返修，只能報(bào)

9、廢，應(yīng)盡量避免。2.等溫球化退火(1) 目的:要獲得球狀珠光體以降低硬度改善切削加工性能，消除應(yīng)力，細(xì)化組 織，同時(shí)為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。(2) 工藝參數(shù)： 溫度：加熱溫度取acl+(3050)°c所以acl +(3050) °c=760°c +(3050) °c =800°c加熱溫度取 800°c等溫溫度的高低對(duì)退火后的硬度影響很大，溫度低則硬度越高，常用的溫度是 710°c、720°c。故等溫溫度取710°c 時(shí)間：考慮到裝爐方式，零件的尺寸、大小爐溫均勻性及gcrl5含銘量較高, 由經(jīng)驗(yàn)及查得的資

10、料確定加熱時(shí)間為3小時(shí)。同時(shí)，為使球化充分進(jìn)行，保證 粒狀珠光體轉(zhuǎn)變基本完全，故保溫時(shí)間為3小時(shí)。(3)冷卻方式：由于冷卻速度的快慢會(huì)影響粒狀碳化物的形狀、大小、分散度。(5)檢驗(yàn)：組織：球狀珠光體，碳化物呈較小的球狀和點(diǎn)狀均勻分布在鐵素體的 基體上。硬度:270390hbs等溫球化f火外觀：表面無(wú)裂紋和傷痕，如發(fā)生畸變應(yīng)不影響后續(xù)加工。(6)此工藝會(huì)產(chǎn)生何種缺陷及補(bǔ)救措施： 硬度過(guò)高：主要是因?yàn)榍蚧划?dāng)造成的，有時(shí)硬度偏高也與裝爐量過(guò)大、爐 溫不均勻有關(guān)?？赏ㄟ^(guò)重新退火來(lái)修正。 黑斑：多見(jiàn)于高碳鋼，是因加熱溫度過(guò)高，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，易使?jié)B碳體轉(zhuǎn)變 為石墨，石墨在金和組織屮呈現(xiàn)黑斑。出現(xiàn)黑斑的工

11、件不能返修，只能報(bào)廢。 應(yīng)盡量避免。 球化不完全：會(huì)使淬火開裂傾向增大?？芍匦逻M(jìn)行球化退火。 氧化和脫碳：淺的氧化脫碳層可在切削加工時(shí)去掉，厚的可通過(guò)滲碳來(lái)復(fù)碳。 過(guò)燒：是由于加熱溫度過(guò)高,使晶界發(fā)生氧化，甚至局部晶界熔化的現(xiàn)象。 過(guò)燒的工件不能返修，只能報(bào)廢，應(yīng)盡量避免。3.淬火(1) 目的：要獲得馬氏體，以保證高的強(qiáng)度、硬度。(2) 工藝參數(shù)： 溫度：因gcrl5屬于過(guò)共析合金鋼，故其加熱溫度取acl+ (50110) °c所以 acl+ (50110)°c 二760°c+(50、110)°0840°c 時(shí)間：由經(jīng)驗(yàn)公式t二akd求得，己知

12、d=7. 5mma取1. 5 k取1.3所以t二 a kd二 1. 5x1. 3x7. 5=14. 63 (min)t/min淬火(5) 檢驗(yàn)： 組織：馬氏體、未溶碳化物和殘余奧氏體硬度：263iirc外觀：表而無(wú)裂紋和傷痕，如發(fā)生畸變應(yīng)不影響后續(xù)加工。(6) 此工藝會(huì)產(chǎn)生何種缺陷及補(bǔ)救措施： 淬火硬度不足：是由于加熱溫度過(guò)低、保溫時(shí)間不足，表面脫碳，冷卻速度 不夠，殘留奧氏體過(guò)多造成的。可進(jìn)行高溫回火、退火或正火，以消除應(yīng)力， 然后再重新加熱淬火補(bǔ)救。 軟點(diǎn)：一般是由于淬火加熱溫度過(guò)低，保溫時(shí)間不足，冷速不良造成的。如 出現(xiàn)欠熱和冷卻不均可進(jìn)行一次回火，再重新加熱，并采用恰當(dāng)?shù)拇慊鸾橘|(zhì)及 淬

13、火冷卻方法補(bǔ)救。 組織缺陷：網(wǎng)狀組織、殘留奧氏體量過(guò)多。 淬火裂紋：淬火后未及吋回火，冷速快，油溫低。為此應(yīng)及吋回火并選擇合 適的油溫。(1) 目的：獲得冋火馬氏體，保持高的硬度，穩(wěn)定組織，消除應(yīng)力和提高韌性。同時(shí)防止軸承零件開裂，提高力學(xué)性能。(2) 工藝參數(shù)： 溫度：低溫回火溫度為200°c以下，為獲得高的硬度，較好的接觸疲勞強(qiáng)度, 沖擊韌度和使用壽命。常采用160°c低溫回火。 時(shí)間：由經(jīng)驗(yàn)公式t二k+ad求得，已知d二7.5nnn k取120 a取1所以t二k+ad二 120+1x7. 5二 127. 5 (min)因冋火溫度較低，冋火過(guò)程進(jìn)行較緩慢，為穩(wěn)定組織和性

14、能，消除應(yīng)力，確?；鼗鹁鶆颍驶鼗饡r(shí)間取3小時(shí)。低溫回火(5) 檢驗(yàn)：組織：冋火馬氏體、碳化物和殘余奧氏體硬度:60飛6hrc外觀：表面無(wú)裂紋和傷痕，如發(fā)?；儜?yīng)不影響后續(xù)加工。(6) 此工藝會(huì)產(chǎn)生何種缺陷及補(bǔ)救措施： 硬度不合格：回火后硬度過(guò)高或過(guò)低，主要是由于回火溫度過(guò)低、過(guò)高或爐 溫不均勻造成的。硬度過(guò)高，可通過(guò)以高于原來(lái)的冋火溫度再冋火一次；硬度 過(guò)低，可通過(guò)重新淬火，再在較原回火溫度低的溫度再回火一次。 回火后工件發(fā)生畸變：采用凹火校直法或熱點(diǎn)校直法來(lái)避免或消除。 韌性過(guò)低：對(duì)第一類回火脆性，可以通過(guò)重新加熱淬火、另選回火溫度消除。 對(duì)第二類回火脆性，可采用重新加熱回火然后快冷的方法

15、消除。五. 制作金相試樣1準(zhǔn)備：切好金相式樣（磨制面最好是截血）、配好拋光液（拋光粉為氧化鉆）和 腐蝕液（腐蝕液為4%的硝酸酒精）、金相砂紙、玻璃板、抹布、藥棉、吹風(fēng)機(jī)、 銀子等。2制作金相試樣：首先，用抹布將玻璃板擦干凈，將砂紙放在玻璃板上。左手 按住砂紙，右手拿住試樣并將試樣放在砂紙上，施以適當(dāng)?shù)牧Σ⑾蚯捌酵?，?后提起。切記不能來(lái)回磨制。其次，磨制好金相試樣后，就可以拋光了，拋光時(shí)應(yīng)平穩(wěn)的握住試樣，用 力應(yīng)均勻，以免損壞拋光布。拋光之后腐蝕之前應(yīng)清洗試樣，淸洗后開始腐蝕 試樣，腐蝕時(shí)應(yīng)掌握好腐蝕時(shí)間，以免造成組織不清晰。腐蝕后應(yīng)清洗試樣，同時(shí)用吹風(fēng)機(jī)將試樣上的水吹干（應(yīng)注意吹風(fēng)機(jī)不能正對(duì)

16、試樣）。最后,不好,3c*妄;、腐蝕；如組織不對(duì)或最終處理后組織：冋火馬氏體、碳化物和殘余奧氏體六. 操作時(shí)的注意事項(xiàng)1 正確裝爐、放置：裝爐方式要使工件能均勻加熱，避免因加熱不均而引起的 變形，加熱時(shí)，工件應(yīng)放置平穩(wěn)。特殊情況應(yīng)放置墊鐵。2裝爐、出爐：裝爐、出爐時(shí)應(yīng)斷電再打開爐門，同時(shí)應(yīng)戴上手套用鉗子將工 件夾出爐。3根據(jù)零件的有效厚度和正火溫度合理選擇保溫時(shí)間和冷卻方式，以確保獲得 要求的組織。4.在編制工藝之前，應(yīng)考慮工件的工作條件，受力狀態(tài)，失效形式，工藝性， 經(jīng)濟(jì)性來(lái)編制工藝以滿足零件的使用性能。5淬火后要及時(shí)冋火以防止軸承零件開裂，沖擊韌度、疲勞強(qiáng)度降低。冋火時(shí), 應(yīng)保證回火均勻，

17、回火過(guò)程進(jìn)行完全。6拋光吋應(yīng)平穩(wěn)的握住試樣，用力應(yīng)均勻，以免損壞拋光布。7腐蝕前應(yīng)清洗試樣，腐蝕時(shí)應(yīng)掌握好腐蝕時(shí)間，以免造成組織不清晰。8切金相試樣時(shí)應(yīng)澆冷卻水，切金相試樣時(shí)用力應(yīng)緩慢均勻。以免溫度過(guò)高影 響組織。七. 結(jié)果及原因分析1組織：冋火馬氏體、碳化物和殘余奧氏體2硬度：58.5hrc、57hrc、55hrc 其平均值 56. 8hrcw60hrc3結(jié)論：硬度不足4原因：回火實(shí)際溫度比設(shè)定溫度高 爐溫不均勻 所測(cè)點(diǎn)組織不一樣以致硬度不一樣八. 心得體會(huì)首先，在編制工藝之前，應(yīng)考慮工件的工作條件，受力狀態(tài)，失效形式，工藝性，經(jīng)濟(jì)性來(lái)編制工藝以滿足零件的使用性能。其次，加熱溫度，保溫時(shí) 間必須合適，以保證獲得正確的組織，滿足其性能要求，同時(shí)滿足后續(xù)加工得 以正確的進(jìn)行。理論就是枯燥，還是實(shí)踐來(lái)的實(shí)在，在實(shí)踐中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，解 決了這些問(wèn)題，我們就掌握了新的知識(shí)，同時(shí)也鞏固所學(xué)。都說(shuō)理論與實(shí)踐耍 相結(jié)合，結(jié)合是為了讓我們?cè)诶碚摰闹笇?dǎo)下進(jìn)行的實(shí)踐中獲取真止屬于口己的 經(jīng)驗(yàn)，既然是在理論的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)踐，那么理論知識(shí)必須扎實(shí)。為此，在實(shí) 踐前、在實(shí)踐中