毕业综合实践报告2

1、四川工程职业技术学院学生毕业综合实践报告专 业：班 级：姓 名：学 号：指导教师：实践单位：实践地点：目录滚动轴承套圈热处理工艺1 滚动轴承套圈1. 概述 轴承套圈是滚动轴承的一个组成部分，滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。 同时，支承转

2、动的轴及轴上零件，并保持轴的正常工作位置和旋转精度，滚动轴承使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承载能力较高。2. 轴承套圈的相关数据： 套圈尺寸：110×22 mm 套圈内圆：95mm 套圈外圆：110mm 套圈厚：7.5mm 最终处理后硬度：6065HRC 3. 受力分析和失效形式 ：(1).都是在交变接触应力下工作，在交变接触载荷作用下，易产生接触疲劳破坏导致轴承失效。(2).轴承套圈与滚珠之间的滚动摩擦和滑动摩擦，使轴承因磨损而丧失精度。(3).在某些特殊情况下，轴承零件还会受到复杂的扭力和冲击载荷。(4).轴承的失效形式主要是接触疲劳破坏，除此之外还存在断裂、磨

3、损、点蚀4.对轴承零件的性能要求：（1）.高的淬硬性和足够的淬透性，以保证表面有均匀的、高的硬度，从而保证其耐磨性。（2）.高的接触疲劳强度和抗压强度，以保证其有长的使用寿命。（3）.高的弹性极限和冲击韧度，以减少变形和偶然冲击破坏。（4）.要有足够的尺寸稳定性，以保证在使用中不发生尺寸变化。（5）.一定的抗蚀性，以便抵抗大气和润滑油的化学腐蚀。（6）.良好的工艺性，以保证大量生产的需要。（7）.对于在特殊条件下工作的轴承零件要求能耐高温和高的耐腐蚀性。二滚动轴承套圈的材料1.材料：这里使用的材料是GCr152.材料的化学成分及相关工艺参数（1） 碳:保证轴承钢具有高的硬度，高的耐磨性和高的接

4、触疲劳强度，含碳量应超过共析钢的成分，故铬轴承钢的含碳量控制在0.95%1.05%的范围内。（2） 硅、锰：提高淬透性。（3） 铬：铬作为主加元素主要是提高淬透性，铬在轴承钢中能部分的溶于铁素体，部分的溶于渗碳体，形成较稳定的合金渗碳体，在淬火加热时，含铬的合金渗碳体溶解较慢，可减少过热倾向，经热处理后能得到细的马氏体和细小均匀分布的碳化物。这种组织有好的接触疲劳强度和耐磨性。（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起润滑作用。3.GCr15的性能其综合性能良好，淬火和回火后具有高而均匀的硬度，良好的耐磨性和高的接触疲劳寿命，热加工变形性能和切削加工性能

5、均好，但焊接性差，对白点形成较敏感，有回火脆性倾向。三设备：高温箱式炉、中温箱式炉、井式回火炉、料框和金相式样切割机四工艺（一）.工艺路线：备料锻造正火等温球化退火机加工淬火低温回火磨削加工（二）.工艺分析：1.正火：（1）目的：细化组织，消除过热缺陷，消除过共析钢网状碳化物和粗大的片状珠光体组织，改善锻造后的晶粒度，为球化退火和淬火作组织准备，使珠光体的含量增多并细化，从而提高硬度，改善切削加工性能。同时利于碳化物的溶解，使A均匀化。（2）工艺参数：温度：因GCr15的碳含量较高，属于过共析钢，故其加热温度取Accm+(3050)。 Accm+(3050)=900+(3050)=930 其加

6、热温度取930 时间：由经验公式T=kD求得，已知D=7.5mm 取1.5 k取1.3 所以 T=kD=1.5×1.3×7.5=14.63 (min) 但考虑到装炉方式，炉温均匀性及GCr15含铬量较高，故将正火时间延长到30分钟。(3)冷却方式：空冷。根据零件的有效厚度和正火温度正确的选择冷却条件，以免再次析出网状碳化物或增大碳化物颗粒、裂纹等缺陷。为此，必须严格控制冷速，一般冷却速度大于50/min。零件较多，应采取分散空冷。(4)工艺曲线：930 T/ t/min30min空冷 正火(5)检验：组织：珠光体和碳化物 硬度：270390HBS 外观：表面无裂纹和伤痕，如

7、发生畸变应不影响后续加工。(6) 此工艺会产生何种缺陷及补救措施：过热： 过热是指工件加热温度过高而使晶粒过度长大，以致力学性能降低的现象。过热常伴随形成魏氏组织。一般可通过稍高于Ac3的正火或完全退火来消除。但严重的魏氏组织要用双重正火来消除。黑斑：多见于高碳钢，是因加热温度过高，保温时间过长，易使渗碳体转变为石墨，石墨在金相组织中呈现黑斑。出现黑斑的工件不能返修，只能报废。应尽量避免。网状组织：是由于加热温度过高，冷速过慢所致，原材料碳化物网严重。一般通过正火来消除，控制冷速，加强原材料的检验。氧化和脱碳：脱碳是由于加热温度过高，保温时间过长，装炉量过多造成的。可以选择正确的加热温度和保温

8、时间来防止。如浅的氧化脱碳层可在切削加工时去掉，厚的可通过渗碳来复碳。过烧：是由于加热温度过高，使晶界发生氧化，甚至局部晶界熔化的现象。过烧的工件不能返修，只能报废，应尽量避免。2. 等温球化退火(1)目的:要获得球状珠光体以降低硬度改善切削加工性能，消除应力，细化组织，同时为最终热处理作组织准备。 (2)工艺参数：温度：加热温度取Ac1+(3050)所以 Ac1+(3050)=760+(3050)=800 加热温度取800等温温度的高低对退火后的硬度影响很大，温度低则硬度越高，常用的温度是710720。故等温温度取710时间：考虑到装炉方式，零件的尺寸、大小炉温均匀性及GCr15含铬量较高，

9、由经验及查得的资料确定加热时间为3小时。同时，为使球化充分进行，保证粒状珠光体转变基本完全，故保温时间为3小时。(3)冷却方式：由于冷却速度的快慢会影响粒状碳化物的形状、大小、分散度。为此一般采用30/h左右的冷速炉冷至650出炉空冷(4)工艺曲线：t/minT/710 3h 3h650出炉空冷790等温球化退火(5)检验：组织：球状珠光体，碳化物呈较小的球状和点状均匀分布在铁素体的 基体上。 硬度：270390HBS 外观：表面无裂纹和伤痕，如发生畸变应不影响后续加工。(6) 此工艺会产生何种缺陷及补救措施：硬度过高：主要是因为球化不当造成的，有时硬度偏高也与装炉量过大、炉温不均匀有关。可通

10、过重新退火来修正。黑斑：多见于高碳钢，是因加热温度过高，保温时间过长，易使渗碳体转变为石墨，石墨在金相组织中呈现黑斑。出现黑斑的工件不能返修，只能报废。应尽量避免。球化不完全：会使淬火开裂倾向增大。可重新进行球化退火。氧化和脱碳：浅的氧化脱碳层可在切削加工时去掉，厚的可通过渗碳来复碳。过烧：是由于加热温度过高，使晶界发生氧化，甚至局部晶界熔化的现象。过烧的工件不能返修，只能报废，应尽量避免。3. 淬火(1)目的：要获得马氏体，以保证高的强度、硬度。(2)工艺参数：温度：因GCr15属于过共析合金钢，故其加热温度取Ac1+（50110)所以 Ac1+（50110)=760+(50110)=840

11、时间：由经验公式T=kD求得，已知D=7.5mm 取1.5 k取1.3 所以 T=kD=1.5×1.3×7.5=14.63 (min) 故，其加热时间取15分钟(3)冷却方式：油淬(4)工艺曲线： t/minT/ 840 15min油淬淬火(5)检验：组织：马氏体、未溶碳化物和残余奥氏体 硬度：63HRC 外观：表面无裂纹和伤痕，如发生畸变应不影响后续加工。(6) 此工艺会产生何种缺陷及补救措施：淬火硬度不足：是由于加热温度过低、保温时间不足，表面脱碳，冷却速度不够，残留奥氏体过多造成的。可进行高温回火、退火或正火，以消除应力，然后再重新加热淬火补救。软点：一般是由于淬火加

12、热温度过低，保温时间不足，冷速不良造成的。如出现欠热和冷却不均可进行一次回火，再重新加热，并采用恰当的淬火介质及淬火冷却方法补救。组织缺陷：网状组织、残留奥氏体量过多。淬火裂纹：淬火后未及时回火，冷速快，油温低。为此应及时回火并选择合适的油温。4. 低温回火(1)目的:获得回火马氏体，保持高的硬度，稳定组织，消除应力和提高韧性。同时防止轴承零件开裂，提高力学性能。(2)工艺参数：温度：低温回火温度为200以下，为获得高的硬度，较好的接触疲劳强度，冲击韧度和使用寿命。常采用160低温回火。时间：由经验公式T=K+AD求得，已知D=7.5mm K取120 A取1所以 T=K+AD=120+1

13、15;7.5=127.5 (min) 因回火温度较低，回火过程进行较缓慢，为稳定组织和性能，消除应力，确保回火均匀，故回火时间取3小时。(3)冷却方式：空冷 T/ t/min160 3h空冷 t/min(4)工艺曲线：低温回火(5)检验： 组织：回火马氏体、碳化物和残余奥氏体 硬度：6066HRC 外观：表面无裂纹和伤痕，如发生畸变应不影响后续加工。(6) 此工艺会产生何种缺陷及补救措施：硬度不合格：回火后硬度过高或过低，主要是由于回火温度过低、过高或炉温不均匀造成的。硬度过高，可通过以高于原来的回火温度再回火一次；硬度过低，可通过重新淬火，再在较原回火温度低的温度再回火一次。回火后工件发生畸

14、变：采用回火校直法或热点校直法来避免或消除。韧性过低：对第一类回火脆性，可以通过重新加热淬火、另选回火温度消除。对第二类回火脆性，可采用重新加热回火然后快冷的方法消除。5 制作金相试样1. 准备：切好金相式样(磨制面最好是截面）、配好抛光液(抛光粉为氧化铬)和腐蚀液(腐蚀液为4%的硝酸酒精)、金相砂纸、玻璃板、抹布、药棉、吹风机、镊子等。2. 制作金相试样：首先，用抹布将玻璃板擦干净，将砂纸放在玻璃板上。左手按住砂纸，右手拿住试样并将试样放在砂纸上，施以适当的力并向前平推，之后提起。切记不能来回磨制。其次，磨制好金相试样后，就可以抛光了，抛光时应平稳的握住试样，用力应均匀，以免损坏抛光布。抛光

15、之后腐蚀之前应清洗试样，清洗后开始腐蚀试样，腐蚀时应掌握好腐蚀时间，以免造成组织不清晰。腐蚀后应清洗试样，同时用吹风机将试样上的水吹干（应注意吹风机不能正对试样）。最后，观察金相组织。如组织不清晰则应重新抛光、腐蚀；如组织不对或不好，应检查工艺是否正确、工艺参数是否适当。组织正确则可拍照并保存。 最终处理后组织：回火马氏体、碳化物和残余奥氏体6 操作时的注意事项1. 正确装炉、放置：装炉方式要使工件能均匀加热，避免因加热不均而引起的变形，加热时，工件应放置平稳。特殊情况应放置垫铁。2. 装炉、出炉：装炉、出炉时应断电再打开炉门，同时应戴上手套用钳子将工件夹出炉。3. 根据零件的有效厚度和正火温

16、度合理选择保温时间和冷却方式，以确保获得要求的组织。4. 在编制工艺之前，应考虑工件的工作条件，受力状态，失效形式，工艺性，经济性来编制工艺以满足零件的使用性能。5. 淬火后要及时回火以防止轴承零件开裂，冲击韧度、疲劳强度降低。回火时，应保证回火均匀，回火过程进行完全。6. 抛光时应平稳的握住试样，用力应均匀，以免损坏抛光布。7. 腐蚀前应清洗试样，腐蚀时应掌握好腐蚀时间，以免造成组织不清晰。8. 切金相试样时应浇冷却水，切金相试样时用力应缓慢均匀。以免温度过高影响组织。七结果及原因分析1.组织：回火马氏体、碳化物和残余奥氏体2.硬度：58.5HRC、57HRC、55HRC 其平均值56.8H

17、RC60HRC 3.结论：硬度不足4.原因：回火实际温度比设定温度高 炉温不均匀 所测点组织不一样以致硬度不一样八心得体会 首先，在编制工艺之前，应考虑工件的工作条件，受力状态，失效形式，工艺性，经济性来编制工艺以满足零件的使用性能。其次，加热温度，保温时间必须合适，以保证获得正确的组织，满足其性能要求，同时满足后续加工得以正确的进行。理论就是枯燥，还是实践来的实在，在实践中会出现各种各样的问题，解决了这些问题，我们就掌握了新的知识，同时也巩固所学。都说理论与实践要相结合，结合是为了让我们在理论的指导下进行的实践中获取真正属于自己的经验，既然是在理论的指导下进行实践，那么理论知识必须扎实。为此，在实践前、在实践中我们必