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自行车飞轮综合实验

——10级机械类创新班陈晓滨

编号：0042012.11.23总纲零件分析与选材1工艺路线制定与依据2实验结果与分析3结束语4飞轮工况分析结构比较松散，受力较小工作时，既有滚动也有滑动承受接触应力和摩擦力，齿根承受弯曲应力起动时，齿部还承受冲击应力分析齿面磨损或接触疲劳失效形式齿部变形或者齿根折断基体有较高的强度和抗冲击能力齿面耐磨性好外硬内韧选材现阶段可选材料主要有以下几种：渗碳钢20Cr，20CrMnTi等

碳素结构钢20钢，25钢，Q235等非金属材料尼龙，夹布胶木等综合考虑自行车飞轮的性能要求，技术成熟程度以及经济性能，选用——进一步考虑飞轮载荷性质和大小，精度要求等，最终选定——材料分析20Cr相变点

Ac1Ac3Ar1Ar3温度/ºC

766

838702

79920Cr材料经过热处理后，外部具有较强的硬度，心部具有一定的韧性，冷热加工性能良好，价格便宜，故是制造自行车飞轮的合适材料。表一20Cr相变点参数表正火渗碳淬火低温回火机加工20Cr热处理工艺路线——预先热处理20Cr含碳量在0.17%~0.24%之间，属于亚共析钢对亚共析钢而言，正火温度Ac3线以上30~50ºC(Ac3=838)保温温度：900~920ºC20~30min900~920ºC热处理项目保温温度保温时间冷却方式曲线图正火900~920ºC20~30min出炉空冷温度固体渗碳920ºC2~3h随铁罐一起出炉空冷淬火860~880ºC15~20min油淬回火160~200ºC2~3h出炉空冷20~30min时间900~920ºC2~3h920ºC15~20min2~3h860~880ºC160~200ºC组织分析片状珠光体铁素体原材料金相图材料：20Cr硬度：149HB组织：片状珠光体+铁素体正火亚共析钢的C曲线正火材料：20Cr组织：索氏体+铁素体原材料固体渗碳过共析层共析层亚共析层渗碳层厚度0.5mm表层组织：珠光体+网状二次渗碳体心部：铁素体+珠光体最终热处理最终热处理过共析层共析层亚共析层基体过共析层：回火马氏体（针状）+碳化物+残余奥氏体共析层：回火马氏体（针状）+残余奥氏体亚共析层：回火马氏体（针状、板条）+铁素体基体：回火马氏体（

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