工程材料热加工课程设计(南航)

南京航空航天大学

《工程材料与热加工基础》课程设计说明书

学院航空宇航学院

专业飞行器设计与工程

学号

姓名

指导老师

完成日期 2013年6月27日

第一部分任务书

第二部分目录

1、轴座零件 (8)

1、零件名称 (8)

2、零件简图 (8)

3、零件技术要求和生产性质 (8)

4、零件选材分析 (8)

5、毛坯生产方案 (9)

6、工艺流程 (10)

2、轴类零件 (10)

1、零件名称 (10)

2、零件简图 (10)

3、零件技术要求和生产性质 (10)

4、零件选材分析 (11)

5、毛坯的生产选择 (12)

6、锻造工艺设计 (13)

7、工艺流程 (13)

3、容器类零件 (13)

1、零件名称 (13)

2、零件简图 (13)

3、零件技术要求和生产性质 (13)

4、零件选材分析 (14)

5、毛坯的生产方案 (15)

6、焊接结构设计 (15)

7、工艺流程 (16)

4、体会和建议 (17)

5、参考资料 (18)

第三部分零件设计

一、轴座设计（铸造零件）

1.1 零件名称——轴座

1.2 零件简图：

1.3 零件技术要求与生产性质：

（1）技术要求：σb≥200MPa，支撑轴件，承受振动。

（2）生产性质：大批生产。

1.4 零件选材分析：

轴座是机器中的基础零件，轴承的重量都由支承件承担，因此支座主要受压应力，此外支座还要承受轴件工作时的动载荷以及稳定在机架或基础上的紧固力。

考虑到这些力都不是很大，且轴座对内孔及底板平面表面仅有尺寸要求，无特殊质量要求，故该零件选材无特殊要求。这里有几个方案可供选择：

方案一：选用铸钢。优点是壁厚增加强度不会降低，机械性

能比铸铁好，缺点是流动性较差、收缩性较大。

方案二：选用灰铸铁。该材料在工业上应用广泛，价格低廉，且工艺性能好。选用HT250浇注后，该零件抗拉强度在250MPa 左右，机械性能符合要求。但其塑性、韧性都远远低于钢。

方案三：选用球墨铸铁。球墨铸铁的力学性能比灰铸铁要好，但价格要高。

综合考虑，由于该零件壁厚不是很厚，选用HT250在力学性能上可以达到要求，且能降低成本。

1.5 毛坯生产方案

该零件形状复杂，且大批量生产，应采用材料利用率高、成本低的铸造毛坯。选择铸造性能优良的灰铸铁（HT250），无需考虑补缩。关于铸造毛坯的生产有以下两种方案：

方案一：采用分开模两箱造型，水平浇铸。型腔较浅，因此造型、下芯很方便，铸件尺寸较精确。但分型面通过铸件圆柱面，会产生披缝，同时铸件在上、下箱各半，容易产生错箱缺陷，且飞边的清理工作量较大。

方案二：采用整模造型，垂直浇铸。铸件沿底面分型，铸件全部在下箱，即上箱为平面，不会产生错箱缺陷，且使主要加工面处于铸型侧面，清理简便。采用雨淋式交口垂直浇注，可以控制金属液呈细流流入型腔，减少冲击力，铁液上升平稳，铸件定向凝固，补缩效果好，气体、熔渣易于上浮，不易产生夹渣、气孔等缺陷，逐渐组织均匀，致密、耐磨性好。但是轴孔凸台妨碍

起模，必须采用活块或下芯来克服；当采用活块时，轴孔又难以下芯。

综合分析，由于是大批量生产，机器造型难以进行活块造型，所以宜采用型芯克服起模的困难。所以采用方案二。

1.6工艺流程：

整模造型

下料熔炼→浇注→落砂、清理→检验是否合格→去应力退火

二、汽车半轴设计（锻造零件）

2.1 零件名称——汽车半轴

2.2 零件简图：

2.3 零件技术要求及生产性质：

（1）技术要求：传递扭矩，承受冲击，硬度：杆部37～44HRC，盘部外圆24～34HRC。

（2）生产性质：批量生产

2.4 零件选材分析：

（1）传动轴的工作条件：

①传递一定的扭转应力，承受一定的交变弯曲应力；

②轴颈承受较大的摩擦；

③承受一定的冲击载荷。

（2）传动轴的失效形式：

①疲劳断裂：由于受扭转疲劳和弯曲疲劳交变载荷长期作

用，造成轴疲劳断裂。这是主要的失效形式。

②断裂失效：由于大载荷或冲击载荷作用，轴发生折断或

扭断

③磨损失效：轴颈处过度磨损。

（3）传动轴的性能要求：

①良好的综合力学性能，即强度、塑性、韧性有良好的配

合，以防止冲击或过载断裂；

②高的疲劳强度，以防止疲劳断裂；

③良好的耐磨性，防止轴颈磨损。

此外，还应考虑刚度、切削加工性、热处理工艺性和成本。（4）传动轴零件的选材：

方案一：选用中碳合金调制钢，如40CrNiMo，此类钢具有良好的综合力学性能，且淬透性非常好，其油淬直径可达75mm，淬硬性高。但其价格较高，约为45钢两倍。

方案二：选用中碳钢。虽然中碳钢淬透性低，但由于汽车半

轴主要受扭矩作用，这类轴在整个截面上所受的应力分布不均匀，表面应力较大，心部应力较小。且它冷热加工性能都不错，机械性能较好，价格低，来源广。

由于汽车半轴对硬度要求不高，且无需大的淬透性，45钢水淬已可满足。综合考虑，选用方案二。

2.5 毛坯的生产选择

在机械制造业中，凡承受重载零件，如主轴、连杆等，常使用锻件毛坯。锻件晶粒细小，组织致密，且热加工使纤维分布合理。另外由于选用的是中碳钢，该材料的铸造、焊接性能都较差，故选用锻造毛坯比较合适。

方案一：先采用拔长，再进行切削、抛光加工。该方案的优点是毛坯制造简单，需要设备简单，且应用设备和工具有很大通用性。缺点是毛坯加工量大，金属消耗多，毛坯加工后传动轴的锻造纤维组织被切断，降低了传动轴的力学性能。

方案二：选用接近零件形状的模锻件制造毛坯，再用精密模锻保证加工精度，后期再进行抛光处理。该方案的优点是材质机械性能好，纤维组织不切断，生产效率较高，加工余量小，节省金属，精度高，并且可锻造出形状复杂的锻件。缺点是成本太高，尤其是精密锻造模具成本更高，且需要精度高、压力大的专用设备，不适合小批量生产，且由于受模锻设备限制，模锻件不能太大。

综合考虑，由于是批量生产，且半轴盘部形状复杂，采用自

由锻难以加工，故宜采用方案二较为合理。

2.6 锻造工艺设计

采用“镦粗→拔长→预锻→终锻→切除毛边→修整”工序

3.1 零件名称——钢制压力容器

3.2 零件简图：

3.3 零件技术要求及生产性质：

（1）技术要求：现有钢板尺寸为1200mmX600mmX8mm，容器工作压力为20个大气压，工作温度为-40℃～60℃，

接管外径65mm，壁厚10mm，高约60mm。

（2）生产性质：大批生产。

3.4 零件选材分析：

该结构对焊接性要求较高，要有较好的气密性和耐腐蚀性，能承载一定的冲击。在满足结构使用要求的条件下，尽量选择焊接性能较好的材料。一般碳的质量分数小于0.25%的碳素钢和碳的质量分数小于0.20%的低合金钢都具有良好的焊接性,应尽量采用。碳的质量分数大于0.50%的碳素钢和碳质量分数大于0.40%的合金钢焊接性不好，尽量避免采用。同一构件焊接时尽量选用同种金属材料。

方案一：选用普通碳素结构钢，如Q235-A，有良好的塑性、韧性、焊接性及冷加工性，而且价格便宜，适合用于批量生产。但是力学性能一般，淬火性能差。

方案二：普通低合金钢。普通低合金钢中有许多适合用于制作压力容器的材料。如16Mn，其力学性能优良，σb≥1440MPa，σs≥1200MPa，是压力容器常用材料之一，且其塑性也很好，适于冲压。

方案三：奥氏体钢。奥氏体钢中的1Cr18Ni9也是压力容器的常用材料，其σb≥550MPa，σs≥40MPa。缺点是不锈钢很昂贵不适合批量生产。

分析以上三种材料，由于1Cr18Ni9过于昂贵，其价格约为16Mn的十倍，因此不宜选用。由于钢制压力容器为低压容器，故选用普通碳素结构钢即可符合要求。

3.5 毛坯的生产方案：

由于钢制压力容器的形状比较简单，工作条件要求较高的安全性，加之材料厚度小且需要进行批量生产，所以可采用冲压与焊接的方法加工。

3.6 焊接结构设计：

选择气瓶材料：接管、大小保护翼选用优质碳素结构钢10，切削加工后焊到瓶体上。上、下封头用现有普通碳素结构钢钢板冲压成形，筒身用低合金结构钢钢板卷圆后焊成。

确定焊缝位置：瓶体焊缝布置有两种方案，如下所示。

方案一：瓶体由上、下两部分经冲压成形后焊在一起，焊接工作量小，但由于瓶体细长，难以冲压成形，且现有钢板规格难以满足，故此方案不可取。

方案二：瓶体由上、下封头及简身三部分组成。上、下封头冲压成形，简身由钢板卷圆后焊好，再将上、下封头与简身焊在一起。受钢板规格所限，封头需要由两块钢板冲压后焊接而成，筒身需要八块钢板多次焊接而成，瓶体共有13条焊缝，虽然焊接工作量大。但上、下封头易冲压成形，故应选用此方案。

焊接接头设计：接管与瓶体的焊缝采用不开坡口的角焊缝；大小保护翼与瓶体的焊缝采用开坡口的角焊缝；因气瓶为压力容器，为保证焊接质量，筒身的纵向焊缝及上、下封头与简身的环形焊缝均采用I形开坡口双面焊：

选择焊接方法和焊接材料：接管、大小保护翼与容器体焊接，

因焊缝直径很小，长度均较短，且大部分焊缝在弧面上，故采用焊条电弧焊方法，为保证焊接质量，常采用碱性焊条J507。容器筒体环形焊缝、纵向焊缝的焊接，可采用气焊、手弧焊、埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊等多种焊接方法进行。考虑到是大批生产，且产品是压力容器，为保证焊接质量，提高生产率，常选用埋弧自动焊。焊丝选用H08A，配合焊剂HJ43l。

3.7 工艺流程

接管：下料→切削加工→钻孔

大小保护翼：剪板下料→冲压→焊纵缝

封头：气割下料→拉深→切边→除锈→钻接管孔

筒身：剪切下料→卷圆→焊接内纵缝→焊接外纵缝→筒身与上下封头拼装组对→焊接内环缝→焊接外环缝→射线探伤→接管、大小保护翼、筒身装配与焊接→清理→水压试验→气密性实验

第四部分课程设计的体会和建议

此次课程设计给我们提供了一次回顾所学知识并应用创新的机会，培养了我们综合运用所学的知识，发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力。在课程设计的过程中，我遇到了很多问题，发现自己对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，许多地方一知半解。通过这次课程，我从中体会到了做一件事情之前的准备工作要比实际的做更重要。前期的设计工作是一个从无到有的过程，也是最艰难的事情，因为设计工作可以决定一个项目的成败。虽然我们做的只是几个小小的零件，但是这中间的选材，热处理工艺，加工工艺一个也不能落下。每项都需要我们去查阅资料，并结合所学知识来确定加工方案。

我个人感觉，由于课程设计只是完成纸质的报告，实现起来难免有些抽象，如果能够根据自己的设计方案实际操作，或者能进行零件工作环境的三维模拟，从而来对一个设计方案的好坏能有直观的感受，并且能够认识到一个优秀的方案设计的重要性。如能如此，相信我们能收获的更多。

总的来说，这次课程设计是成功的，它锻炼了我们分析问题、解决问题的能力，并且使我们对已有的知识掌握得更加牢固。而且，课设使我更好的复习了工程材料与热加工的知识，为我们以后的工作打下了一定的基础。

第五部分参考资料

[1] 王少刚，郑勇，《工程材料与热加工基础》课程设计指导书，南京航空航天大学，2009

[2] 王少刚，《工程材料与成形技术基础》，国防工业出版社，2008

道路工程课程设计

道路工程课程设计任务书 一、设计资料 广州地区新建XXX一级公路，经调查沿线路基土质为高液限粘土，填方路基高1.2m，地下水位距路床1.6~2.6m(根据学号循环选定一个值)，沿线可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应。 本公路位于广东省境内，是我国重要的公路干线之一，具有重要的政治、经济和国防意义。路基宽度按双向四车道设计，试分别设计水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的结构层次，并计算出结构层的合理厚度，水泥混凝土路面还需进行接缝设计。 1.交通组成 近期交通量如下： 预测该路竣工后第一年的交通组成如下表，使用期内交通量的年平均增长率为：% 2.路用材料 沿线地方材料：砾石、砂、石灰、碎石、电厂粉煤灰、矿渣 外购材料：沥青、水泥、矿粉 各材料工程性质由试验确定。 二、设计要求 （一）沥青路面设计 1、推算设计年限内一个车道的累计当量轴次； 2、拟定路面结构组合（选用两种结构作比较）；

3、确定路面设计弯沉值； 4、确定路面土基回弹模量值； 5、路面结构厚度设计（进行路表弯沉、层底应力计算）； 6、方案比选； 7、编制设计说明书。 （二）水泥路面设计 1、确定设计基准期和标准轴累计作用次数； 2、确定交通等级； 3、确定板的平面尺寸并初拟路面结构组合和板厚； 4、确定材料的力学参数； 5、确定基层顶面的当量回弹模量； 6、计算荷载疲劳应力和重载最大应力； 7、计算温度疲劳应力； 8、检查设计和验算标准，确定路面结构； 9、编制设计说明书。 三、个人设计参数选取（单人单题） 每位同学按一级公路重交通及以上公路标准，准备交通资料中的车型、车辆数和交通增长率，然后通过班长组织的抽签方式选用其他同学提供的交通资料进行路面设计。要求至少选取五种车型，必须保证其中至少一种车型后轴距大于3m，至少一种车型后轴距小于3m，其它自定。交通量年平均增长率按3-7%考虑。 四、需提交的文件和图纸 一）详细的设计计算书 1、沥青混凝土路面： ①确定结构方案； ②确定设计参数； ③计算待求层厚度； ④弯拉应力验算。 2、水泥混凝土路面 ①确定结构方案； ②确定设计参数；

机械制造基础课堂习题(热加工工艺基础)参考答案20120410

《机械制造基础》课堂习题参考答案 （热加工工艺基础——第一章铸造） 一、选择题 1、 D 2、B 3、A 4、A 5、B 6、C 7、B 8、A 9、B 10、D 11、C 12、B 13、B 14、B 15、C 16、A17、C 18、B 19、C 20、B 21、B 22、A23、B 24、B 25、A 二、判断题 1、╳常见的铸件缺陷砂眼产生的原因是型砂和芯砂的强度不够；砂型和型芯的紧实度不够；合型时局部损坏，浇注系统不合理，冲坏了砂型。 2、╳易形成缩孔，共晶成分合金一般在恒温下结晶，是逐层凝固方式，易形成集中孔洞，即缩孔。 3、╳应改为：要适中，因紧实度太高，易出现气孔，退让性又不好，易产生铸造应力等。 4、√ 5、√影响铸件凝固方式的因素：合金的结晶温度范围、铸件的温度梯度等。 6、√铸钢件均需经过热处理后才能使用。因为在铸态下的铸钢件内部存在气孔、裂纹、缩孔和缩松、晶粒粗大、组织不均及残余内应力等缺陷，这些缺陷大大降低了其力学性能，因此铸钢件必须进行正火或退火。 7、╳浇注时铸件朝上的表面因产生缺陷的机率较大，其余量应比底面和侧面大。 8、√有色金属铸件，由于表面光洁平整，其加工余量应比铸铁小。 9、√为使砂型易于从模样内腔中脱出，铸孔内壁起模斜度比外壁拔模斜度大，通常为3~10°。 10、╳因为共晶合金是在恒温下结晶其凝固方式为逐层凝固，容易形成缩孔。 11、√ 12、√ 13、╳确定铸件的浇注位置的重要原则是使其重要受力面朝下. 14、╳铸件的所有表面不一定应留有加工余量。 15、√ 三、填空题 1、逐层凝固；糊状凝固；中间凝固 2、缩孔；裂缝 3、合金的流动性；浇注条件；铸型的结构 4、液态收缩；凝固收缩；固态收缩 5、充型能力（流动性） 6、收缩性 7、冷却速度 8、拔模斜度；角度或宽度 9、立式；卧式

热加工工艺课程设计

加工工艺课程设计 支座铸造工艺设计 院系：机械工程学院 专业：机械设计与制造 班级：机械一班 姓名：张言康 学号：1506170003 指导老师：闫盼盼 时间：2016年11月27日

黄河科技学院课程设计任务书 机械工程学院机械系机械设计与制造专业2015 级 学号1506170003姓名张言康指导教师闫盼盼 题目:支座铸造工艺设计 课程:热加工工艺课程设计 课程设计时间：11月21日至11 月27 日共 1 周 课程设计工作内容与基本要求 1．已知技术参数： 零件图 2．设计任务与要求（完成后需提交的文件和图表等）： 1.铸件设计任务 (1)选择零件的铸型种类，并选择零件的材料牌号。 (2)分析零件的结构，找出几种分型方案，并分别用符号标出。 (3)从保证质量和简化工艺两方面进行分析比较，选出最佳分型方案，标出浇注位置和造型方法。 (4)画出零件的铸造工艺图（图上标出最佳浇注位置与分型面位置、画出机加工余量、起模斜度、铸造圆角、型芯及型芯头，图下注明收缩量）。 2.铸件设计要求 (1)设计图样一律按工程制图要求，采用手绘或机绘完成，并用四号图纸出图。 (2)按所设计内容及相应顺序要求，编写说明书。

摘要 热加工技术是机械类个专业一门重要的综合性技术学科。在机械制造过程中，由于加工过程十分复杂，加工工序繁多，工艺过程不仅有铸造成型，锻压成形，焊接成形，还有非金属的模压成形，挤压成形等。因此选着合适的工艺是保证产品质量的重要依据。本次课程设计，将进行铸造工艺的总结和学习。 铸造主要是将液态金属或合金浇注到与零件尺寸、形状相适应的铸型型腔里，待其冷却凝固后获得毛坯或零件的方法，是机械类零件和毛坯成型的主要工艺方法，尤其适合于制造内腔和外形复杂的毛坯或零件。 本文主要分析了支座的结构并根据其结构特点确定了它的铸造工艺，支座是支撑零部件的载体其主要承受了轴向的压缩作用的机械零件。在日常生产中对支座的选用异常广泛，因为它具有经济型良好、结构稳定性好、结构简单美观实用等特点，所以在机器零件的设计，加工过程中支座都起着不可代替的作用。 确定支座的铸造工艺过程主要包括：1）铸型及方法选择、2）分型面选择、3）浇注位置的确定、4）工艺参数的确定、5）浇注系统的设计、7）绘制铸造工艺图、8）绘制铸件图型面，型芯的数量、形状、尺寸及固定方法，加工余量，收缩率，浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和位置等。 关键词：铸造、支座、工艺参数、分型面、浇注位置

工程材料课设报告

工程材料课设报告

南京航空航天大学《工程材料与热加工基础》课程设计 学院：航空宇航学院 专业：飞行器设计与工程 学号： 完成日期：2009年6月18日

说明书目录 任务书---------------------------------------------------------------------------3 铸造件设计---------------------------------------------------------------------5 锻造件设计---------------------------------------------------------------------9 焊接件设计--------------------------------------------------------------------13 总结------------------------------------------------------------------------------17 心得体会------------------------------------------------------------------------18 参考文献------------------------------------------------------------------------18 一、课程设计任务书 课程设计任务书

1．课程设计的目标： （1）通过课程设计的实践，使学生进一步加深了解和巩固课堂所学的有关知识，提高学生综合运用所学知识的能力。 （2）通过课程设计使学生初步达到在一般机械设计中，能合理选择材料，选择毛坯制造方法，并能合理地安排热处理工艺及零件制造工艺流程。 2.课程设计的选题： 本课程设计包括典型零件的材料选择，热处理工艺路线的安排，零件毛坯生产方法的选择（主要包括铸造（液态成型）、压力加工（塑性成形）和焊接（连接成型）三种成型方法）。 3.课程设计的主要内容： 1）根据图纸熟悉产品的结构、各零件的作用和工作条件。 2）依据零件的受力情况（或给定的条件），环境即失效形式进行零件的选材设计（即选择合适的材料成分，组织及热处理状态）。 3）根据零件的使用条件、制造精度、形状尺寸、材料及生产性质等条件，对指定的零件毛坯进行毛坯部分种类的选择（即选择锻压铸造、或焊接的方法），并进行结构工艺分析、完成工艺设计的部分内容（铸件的铸造方法、浇注位置、分型面的选择、并在零件图上示意标出冒口位置；锻件结构工艺、选择的锻造方法；零件的焊接方法、结构工艺、合理布置焊缝等）。 4）对轴类零件（或齿轮）应设计制造工艺流程，正确选择热处理工艺，工艺流程的合理安排，并作详细的说明。 5）对上述第（4）项中的零件，用相应的材料制成试样，分别用自己设计的热处理工艺进行处理，分别测其硬度、磨制试样观察其组织，判断是否达到预期效果，并作分析。

机械工程材料及热加工工艺试题及答案

一、名词解释： １、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。 ２、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。 ２、合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度 ４、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。５、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法 三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：

下料锻造正火机加工调质机加工（精） 轴颈表面淬火低温回火磨加工 指出：1、主轴应用的材料：45钢 2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷 3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度 5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S回 四、选择填空（20分） １．合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d） （a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大 （c）无影响（d）上述说法都不全面 ２．适合制造渗碳零件的钢有（c）。 （a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12 （c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi ３．要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ）（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理 4．制造手用锯条应当选用（a ） （a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火 5．高速钢的红硬性取决于（b ） （a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量6．汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c ）（a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火 7．65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ） （a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火 8. 二次硬化属于（d） （a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化 9. 1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b） （a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性

课程设计 建筑施工技术课程设计

建筑施工技术课程设计 院系： 专业： 班级： 设计人：

建筑施工技术课程设计 一、工程概况 该工程位于吉林省吉林市郊区，占地面积145.45㎡，层高3.3m，共二层。该别墅离公路90多米远，地处松花江畔、背倚国家级森林公园龙潭山，地处雾凇大桥和龙潭大桥之间，与雾凇宾馆为邻，这里依山傍水、风光旖旎、空气清新、人文厚重。该别墅长12.18米，宽12.00米，高8.19米。 二、设计图纸 底层平面图

二层平面图

正剖面图 三、施工准备 （一）技术准备 ①施工单位要参与初步设计、技术设计方案的讨论，并据此组织编制施工组织机构。这是施工准备的中心环节，各项施工准备工作都必须按此进行。 ②施工单位要和建设、设计单位签订合同和有关协议,在确定建设工期和经济效益的前提下,明确分工协作的责任和权限。几个施工单位共同施工的建设项目，由总包单位和建设单位签订总包合同，总包与分包单位签订分包合同,分包对总包负责，总包对建设单位负责,总包和分包之间的职责划分要明确详尽。施工单位要主动协助建设、设计单位做好有关工作，这也是为本身的施工准备创造条件。 ③调整部署施工力量。根据工程任务特点，调整施工组织机构，特大的工程项目要组建新的施工机构。部署结集施工力量，既要满足工程进度的要求，又要有利于提高劳动生产率，做到工种配套、人机配套、机具配套，并根据工程布局相对固定施工和劳动组织。

（二）、条件准备 1、做好施工物资准备，编制好施工材料供应和设备需要计划 (1)依据工程形象进度和施工物资需要量，分别落实货源厂家进行合同评审，安排运输储备，以满足开工之后的施工生产需要。 (2)依据施工图和施工网络计划，按施工进度要求，按施工材料、规格、使用时间、供应厂家、材料储备定额和消耗定额进行汇总，编制施工材料需要量计划。 (3)施工机械设备的准备，要依据所采用施工方案,安排施工进度，确定施工机械的类型，数量和进场时间，确定施工机具的供应办法和进场后的存放地点，编制施工机械设备需要计划，为组织运输和确定施工现场存放位置提供依据。 (4)施工物资准备工作要根据施工预算，施工方法和施工进度计划来确定物资需要量和进入施工现场时间，依据物资需要量和进场批量时间来确定供货厂家签订加工订货供应合同。 2、项目经理部应做好劳动力组织准备 建筑施工企业要根据拟建项目规模，结构特点和复杂程度，组建项目经理部。选派适应工程复杂程度和类型相匹配资质等级的项目经理，并配备项目副经理，技术管理、质量管理、材料管理、计划管理、成本管理、安全管理等人员。 (1)按照开工日期和竣工日期及工程量计划，组织劳动力进场。 (2)加强对项目经理部人员的安全、质量和文明施工等教育。 (3)向参加施工人员进行施工组织设计和技术交底，以保证工程项目严格按照设计图纸，施工组织设计，安全操作规程和施工质量验收规范等要求进行施工。 (4)建立职工考勤和考核制度，调动职工的施工生产经营积极性和创造性 (5)建立工地各项管理制度。要建立工程质量检查与验收制度、工程技术档案管理制度、建筑材料检查验收制度、施工图纸会审制度、施工材料出入库制度、施工机械设备安全操作制度和设备机具使用保养制度等。使之成为约束、规范施工管理人员和施工作业人员的行为。 3、做好施工现场内部和外部准备，为工程建设快节奏创造条件 (1)施工现场内部准备。项目经理部要按照设计单位提供的建筑平面图，搞好“三通一平”，进行施工场地平整，要做到施工现场路通、水、电通和平整场地。要拆除妨碍施工的建筑物或构筑物，根据建筑总平面图规定标准和土方竖向设计图，进行挖土方或填土方。对施工现场做补充勘探，进一步寻找枯井、防空洞、地下管道、暗沟和隐蔽物，并及时处理，为基础工程施工创造有利条件。建造临时设施，为工程项目正式开工做准备。 (2)施工现场外部准备。主要表现在由于施工单位大都本身的施工力量有限，有些专业的施工，安装、运输都需要与专业化施工单位联合，与其签订分包合同，以保证工程按合同要求和质量要求交竣工。 四、施工方案简介 1.土方工程 内容：场地平整、浅基础与管沟开挖、路基开挖、深基坑开挖、地坪填土、

热加工工艺基础论文

热加工工艺基础（论文） 题目：爆炸焊接技术的展望 专业名称：机械设计制造及其自动化 指导老师：樊老师 学院：船山学院 班级：09机械01班 学号：20099410102 学生姓名：X X 2011年12月6日 论铸造与焊接工艺的优劣 摘要：铸造和焊接的工艺是机械工业中不可或缺的加工方式，可以根据两工艺的应用种类、范围、力学分析、工序及缺陷分析和控制综合对比两种工艺的特点，以便更好地了解这两种工艺，为以后的学习奠定基础。 本人通过查阅大量文献资料和实验结论总结了以上两种工艺的特点以及分析两种工艺的优劣。总结分析表明：其中铸造的原材料大都来源广泛，价格较低，工艺装备及设备的投资费用较低，在各类机械产品中，铸件质量占整机质量的比重很大；焊接应用几乎不受限制，主要用来制造机器零件、部件和工具等，有连接性能好，省料、省工、成本低，重量轻，简化工艺。主要缺点是：铸造的铸件组织疏松，力学性能较差；铸造工序多，难以精确控制；焊接的结构是不可拆卸的，不便更换、修理部分零件，接头的力学性能不如母材，而且会产生残余应力和焊接变形等缺陷。 Abstract：casting and welding processes is indispensable in the mechanical industry, processing methods can be applied in accordance with the two types of processes, scope, mechanics analysis, processes and error control integrated seamless and compares the two craft character in order to better understand how the two craft, lay the foundation for future learning. I passed a substantial literature information available and experimental conclusions summarized above two technics characterized by two technics of analysis as well as disadvantages. Summary: the casting of raw materials analysis shows that most widely, sources at a lower price, technical equipment and equipment investment in low-cost, quality castings in all types of machinery products accounted for a great proportion of the whole machine quality; welding applications, which are used for virtually unrestricted manufacturing machine parts, components and tools, such as good performance, and materials that are linked up and low-cost, light weight, and streamline processes. The main disadvantage is that foundry casting organizations: Osteoporosis is a relatively poor performance, and mechanics; casting process, it will be difficult to control the exact structure; welding of inconvenience which can not be demolished, replacement, repair part of the joints, spare parts and materials, and mechanical performance rather than a residual stress and welding deformation such deficiencies. 关键词：铸造；焊接；工艺种类；加工工艺；应用范围；力学分析；误差分析与控制Keywords：Casting; welding; technology types; processing technology; application; mechanical analysis; error analysis and control 一、焊接与铸造工艺的种类

阀体零件机械制造工艺学课程设计说明书

机电及自动化学院 《机械制造工艺学》课程设计说明书 设计题目：阀体零件工艺方案设计 姓名： 学号：0811112036 班级：机电（1）班 届别：2008 指导教师 2011 年 7月 目录(共12页) 一、零件的分析 (1)

（一）零件的作用……………………………………………………………………………… (1) （二）零件的工艺分析 (1) 二确定生产类型 (1) 三确定毛坯 (1) 四工艺规程设计 (2) （一）选择定位基准： (2) （二）制定工艺路线 (3) （三）选择加工设备和工艺设备 (8) （四）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9) （五）确定切削用量及时间定额 (9) 五余量表格 (10) 参考资料：《机械制造工艺设计手册》 《机械制造工艺学》 《机械加工余量手册》

《热加工工艺基础》 《金属工艺学实习教材》 《互换性与测量技术》 《机械制图》 一、零件的分析 （三）零件的作用 阀体，泵体等均属于箱体类零件。其主要作用是用于支承，包容，保护运动零件或其他零件。 本题目的阀体是球阀中的主体零件，它容纳阀芯，密封圈，阀杆，填料压紧套等零件。它的大致形状类似于三通管，左端方形凸缘上有直径为50，公差等级为11级的孔与阀盖配合，右端外螺纹作用连接管道，上部直径18H11孔与阀杆配合，从而起到调节流量的作用。 （四）零件的工艺分析 通过查找手册和热加工工艺基础课本，中碳铸钢ZG230-450具有良好的性能，适用于受力不大，要求韧性的零件制造，例如轴承盖，阀体等，所以零件材料选ZG230. 1：根据零件图分析，为了便于铸造，毛胚只铸造出水平方向的孔，竖直方向的孔用钻床加工，为了铸造效率，选择用金属型铸造。 2：因为水平方向的孔很多，且在同一中心线上，所以在加工时用水平方向的外圆做粗基准进行加工，则能够保证所有的孔同轴。 3：因为竖直方向的孔中心线跟水平方向的孔中心线有垂直度要求，所以应先对水平方向的孔加工，然后再加工竖直方向的孔。利用水平方向的外圆进行粗加工，然后以孔表面做精基准加工外圆；再用加工好的外圆面精加工孔。这样水平方向上才有足够的精度做基准。 4：孔表面粗糙度要求较高，所以都需精加工；与外零件配合的端面粗糙度也要求较高，所以都要精加工。 5螺纹加工为最后加工，这样便于装夹。 二确定生产类型 因为本次设计零件加工为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分

金属材料工程课程设计

目录 1板带钢的基本简介 (2) 2制定生产工艺流程与工艺制度 (3) 2.1制定生产工艺 (3) 2.2制定工艺制度 (3) 2.3坯料的选择 (3) 2.4轧辊辊身长度的确定 (3) 2.5轧辊辊径的确定 (3) 3基本参数的计算 (4) 3.1轧制道次的计算 (4) 3.2产品尺寸确定 (4) 3.3最大压下量的计算 (4) 3.4压下量的分配 (5) 4轧制速度和轧制时间的确定 (5) 5轧制温度的计算 (16) 6轧制压力的计算 (17)

1板带钢的基本简介 随着中国经济建设的快速发展，各行业对板带钢的需求量逐年递增，板带钢已成为最主要的钢材产品，约占钢材总量的45%，在汽车、造船、桥梁、建筑军工、食品和家用电器等工业上得到了广泛应用。另外，板带钢还是生产焊接钢管、焊接型钢及冷弯型钢的原料。 当前，在工业比较发达的几个主要产钢国，板带钢在轧制钢材中所占比重达60%~70%，甚至更高，板带钢的生产技术水平在轧材中所占的比例，可以作为衡量一个国家轧钢生产发展水平的标志，也可以作为衡量一个国家国民经济水平高低的指标之一。随着国民经济的迅速发展，对板带钢的品种规格、尺寸精度及性能都提出了更为严格的要求。 板带钢按厚度一般可分为厚板（包括中板、厚板及特厚板）、薄板和极薄带材三大类。我国一般称厚度在4.0mm以上的为中厚板（其中4~20mm的为中板，20~60mm的为厚板，60mm以上的为特厚板），4.0~0.2的为薄板，0.2mm以下的为极薄带材或箔材。目前，箔材最薄可达0.001mm，而特厚板可厚至500mm以上，最宽可达5000mm。热轧板带钢的厚度和宽度范围见下表。 分类厚度范围/mm 宽度范围/mm 特厚板>60 1200~5000 厚板20~60 600~3000 中板 4.0~20 600~3000 薄板0.2~4.0 500~2500 带材<6 20~2500 本设计的产品为L 30的中板设计 ?2200 mm mm?

机械制造基础(热加工工艺基础)复习题

《机械制造基础（热加工工艺基础）》复习题 一．选择题（每小题5|分） 1.铸件缩孔常产生的部位是（）。 A 冒口 B 最后凝固区 C 浇口 2．在铸造生产的各种方法中，最基本的方法是（）。 A.砂型铸造 B金属型铸造 C 离心铸造 D熔模铸造 3.下列冲压基本工序中，属于变形工序的是（）。 A 拉深 B 落料 C 冲孔 D 切口 4.机床床身的成形方法通常为（）。 A 锻压 B 焊接 C 冷冲压 D 铸造 5.减速器箱体的成形方法通常为（）。 A 锻压 B 焊接 C 铸造 D冷冲压 6．为防止铸件产生内应力，型砂应具有一定的（）。 A.透气性 B耐火性 C 强度 D退让性 7.板料在冲压弯曲时，弯曲园弧的弯曲方向应与板料的纤维方向（）。 A 垂直 B斜交 C 一致 8.焊采用一般的工艺方法，下列金属材料中焊接性能较好的是（）。 A 铜合金 B铝合金 C 可锻铸铁 D 低碳钢 二.填空题（每小题5分） 1.拉深变形后制件的直径与其毛坯直径之比称作。 2.手工电弧焊焊条焊芯的作用是和。 3.皮带轮在批量生产时应采用毛坯。 4.金属的焊接方法主要可分为、和三大类。 5.影响铸铁石墨化及组织、性能的因素是和。 62拉深工艺的主要缺陷是和。 7.生产机床床身一般应采用毛坯。 8.超塑性成型的主要工艺方法有、、和等。三．名词解释（每个5分） 1.落料 2.拔模斜度

3.最小弯曲半径 4.离心铸造 5.爆炸成形 6.烙铁钎焊 四.简答题（每题10分） 1.在落料和冲孔等冲裁工序中，凹模和凸模之间的间隙主要取决于什么？ 2.缩孔和缩松是怎么形成的？如何防止？ 3.什么叫碳当量？它有何作用？ 4.什么叫铸造应力？减少和消除铸造应力的方法有哪些？ 5.在板料的拉深工艺中，如何防止拉穿和起皱褶这样的缺陷？ 6.什么叫焊接性？影响焊接性的因素有哪些？ 五．综合题（15分） 1.试指出图中哪种焊接方案是合理的，说明理由。 2.试编制图中冲压零件的工艺规程。

支座铸造工艺课程设计3

2.1 确定零件材料及牌号 零件的支座的零件图如图所示，其轮廓尺寸为Φ80×200×110，平均壁厚30，支座底部需螺栓固定，留有2个螺栓孔，尺寸Φ15，可在铸件完成后切削加工，且有一定的表面精度要求。 支架在铸造过程中，应该选用灰铸铁作为材料。灰铸铁流动性好，易浇注，且收缩率最小，并且随着含碳量的增加而减少，使铸件易于切削加工。采用砂型铸造，简单而且工艺性好。 此铸铁为200×110mm的灰铸铁件，其型号应为HT150。

2.2 铸造方案的拟定 2.2.1 铸型种类的选择 支座零件具有内腔，小孔，圆角，凸台以及锥角，形状较为复杂，表面质量无特殊要求，最大轮廓尺寸为200mm，应选用砂型铸造成形。又采用小批量生产，所以铸件类型应使用湿砂型铸造。这样灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产，易于实现机械化和自动化，材料成本低，节省烘干设备、燃料、电力等。模样采用金属模是合理的。 2.2.2 画出零件图 图2 零件图

2.3 分型面的确定 2.3.1分型选择原则 分型面是指两半铸型相互接触的表面。分型面的优劣在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。应满足以下要求 1.应使铸件全部或大部分置于同一半型内 2.应尽量减少分型面的数目 3.分型面应尽量选用平面 4.便于下芯、合箱和检测 5.不使砂箱过高 6.受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度 7.注意减轻铸件清理和机械加工量 2.3.2 几种分型方案 初步对支座进行分析，有以下四种方案Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，如图3所示

图3 分型方案图 2.3.3 分析各个方案的优缺点 Ⅰ方案以支架的底面为分型面在分型面少而平的原则中，其分型面数量不仅少而且还平直，铸件全部放在下型，既便于型芯安放和检查，又可以使上型高度减低而便于合箱和检验壁厚，还有利于起摸及翻箱操作。 Ⅱ方案铸件没有能尽可能的位于同一半型内，这样会因为合箱对准误差使铸件产生偏错。也有可能因为合箱不严在垂直面上增加铸件尺寸。

金属材料工程《综合课程设计I》

理学院金属材料专业综合课程设计一 1 实训目的 通过训练，使学生把课堂上所学的基本理论、基本知识和基本技能应用于实践中，从而巩固和提高学生的专业水平、培养学生的实际动手和独立工作能力。为学生毕业择业、适应社会、服务社会打下良好基础。 2 实训地点 理学院三坡八栋一楼材料工程实验室101,104,117,118,119,120,122室等。 3 实训时间 本课程设计实训时间安排在开课学期考试周前两周进行，由实训班级学习委员协助教师完成分组（具体分组数目和学生名单按实际班级），提前通知各位学生，了解时间地点内容安排及相关指导教师。指导教师应提前一周以上做好相应的准备工作。 时间初定为：周一、周二、周三下午。请准时。每次一个大组参加。 4 实训对象 金属材料专业各班学生 实验分组：分为6个大组，一组10人。一大组可以分为3个小组，每小组3-4人。 5 指导教师 梁建烈、祝金明、尹彩流、蒙洁丽、朱其明、陈玲、蓝奇、崔雪鸿、李光丰 6 实训纪律和守则 一、学生在实训期间必须遵纪守法，讲文明、讲礼貌，虚心好学，充分展现一名当代大学生应有的良好精神风貌。要按指定的时间进行实验。准时进入实验室，不得迟到、早退,各组组长要认真做好实习期的考勤。 1

二、每次实验前，要仔细阅读实验指导书，基本了解实验内容，目的，实验步骤及机器和仪器的主要原理与使用方法等。 三、以小组为单位进行实验。小组长负责管理使用的设备，并组织分工和统一指挥。 四、要爱护实验室的一切设备，非指定使用的机器设备不得乱动，以免发生危险或损坏事故。 五、在实验过程中，如机器或仪器发生故障应立即向实验指导人员报告，进行检查以便及时排除故障，保证实验的正常进行。 六、实验结束后，要清理机器、仪器工具。如有损坏、应及时向实验指导人员报告，听候处理。 七、要保持实验室的清洁和安静，养成良好的科学作风。 八、实验完毕后，要认真做好实验报告，并对存在问题进行讨论。 九、实训结束，学生要认真写个人实训总结及自评实习成绩（分优秀、良好、中等、及格、不及格等五个等级），指导教师要根据学生实训期间的表现等情况写出实训评语和实训成绩（分优秀、良好、中等、及格、不及格等五个等级）。 7 考核要求 要求同学在实训期间，认真学习，弄清原理，掌握相关器件的工作方法及维护维修要求，熟练使用仪器设备。安全完成实训任务。 指导教师应分组分段讲解，分段考核，实际考核同学的动手实践能力。实习结束后，根据同学的实训表现（含考勤、规范操作、遵守实验室安全制度等）（30%）、要求：请参加实训的同学按时向指导老师报到，作为考勤凭证。 实验报告（30%）、要求：实验报告必须手写，实验图片打印粘贴在报告相关处。 分组考核成绩（40%）综合给出同学本次实训成绩。考核要求：实训结束，报告提交后选定时间分三大组在对应指导老师处进行考核。 8 训练实习内容 8.1 金相显微镜的使用及金相试样的制备 2

金属工艺学热加工工艺基础部分作业题

金属工艺学热加工工艺基础部分作业题 铸造部分 1、什么是合金的铸造性能？它可以用哪些性能来衡量？铸造性能不好，会引起哪些缺陷？合金的流动性受到哪些因素影响？ 2、铸件的凝固方式有哪些？合金的收缩经历哪几个阶段？缩孔和缩松的产生原因是什么？防止缩孔和缩松的方法有哪些？ 3、热应力和机械应力产生的原因是什么？什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各有何应用？热裂和冷裂的特征是什么？ 4、机器造型的工艺特点是什么？铸造方法分为哪几类？ 5、什么是浇注位置？什么是分型面？选择浇注位置的原则及其原因？什么是起模斜度？ 6、常见特种铸造方法有哪些？熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造和离心铸造都主要适合生产哪些合金铸件？ 金属塑性加工部分 1、什么是始锻温度？什么是终锻温度？什么是锻造温度范围？ 2、什么是锻造比？纤维组织有何特点？影响金属可锻性的因素有哪些？ 3、自由锻的工序有哪些？基本工序有哪些？ 4、自由锻、模锻设备主要有哪些？各有何应用？分模面选择原则是什么？ 5、怎样确定落料模和冲孔模刃口尺寸？ 6、拉深时的废品有哪些？如何防止？什么是拉深系数？有何意义？ 7、弯曲的最小弯曲半径是多少？如何控制弹复现象保证弯曲精度？ 焊接部分 1、按焊接过程的特点不同，焊接方法分为哪几类？ 2、焊接接头由哪些部分组成，各有何特点？ 3、焊条药皮有哪些作用？焊芯和焊丝有哪些作用？如何正确选用焊条？下列焊条型号或牌号的含义是什么？E4303，J422，J507 4、点焊和缝焊各有哪些用途？闪光对焊和电阻对焊有什么相同点和不同点？ 5、钎焊时，钎剂的作用是什么？什么是软钎焊？什么是硬钎焊？各有哪些用途？ 6、埋弧焊、氩弧焊、CO2气体保护焊、电阻焊各有何应用？ 7、什么是金属焊接性？间接评价金属焊接性的方法有哪些？ 铸造部分 一、判断题： 1、铸造的实质使液态金属在铸型中凝固成形。………………………………………（） 2、随着铸造生产的发展，砂型铸造将逐步被特种铸造所取代。……………………（） 3、活块造型、三箱造型也适用于机器造型。…………………………………………（） 4、为了提高铸件的刚度和强度，通常采用的措施是：增设加强肋而不是增加壁厚。（） 5、铸件加工余量完全取决于铸造合金的种类和铸件的最大尺寸。…………………（） 6、当浇注条件和铸件结构相同时，同一化学成分的液态合金在金属型和砂型中具有相同的充型能力。…………………………………………………………………………………（） 7、型芯只能确定铸件的内部形状。………………………………………………………（） 8、铸造合金固态收缩是引起铸件产生缩孔的根本原因。………………………………（） 9、离心铸造只能生产空心铸件。…………………………………………………………（） 10、砂型铸造时，分型面只能有一个。………………………………………………（） 11、浇注位置是指造型时模样在铸型中所处的位置，它影响铸型的质量。…………（） 12、在同一合金系中，共晶合金的流动性最好。…………………………………………（） 13、从凝固机理上看，铸件产生缩孔和缩松的主要原因是合金液态收缩量与凝固收缩量之

(完整word版)工程材料及热处理(完整版)

工程材料及热处理 一、名词解释（20分）8个名词解释 1.过冷度：金属实际结晶温度T和理论结晶温度、Tm之差称为过冷度△T，△T=Tm-T。 2.固溶体：溶质原子溶入金属溶剂中形成的合金相称为固溶体。 3.固溶强化：固溶体的强度、硬度随溶质原子浓度升高而明显增加，而塑、韧性稍有下降，这种现象称为固溶强化。 4.匀晶转变：从液相中结晶出单相的固溶体的结晶过程称匀晶转变。 5.共晶转变：从一个液相中同时结晶出两种不同的固相 6.包晶转变：由一种液相和固相相互作用生成另一种固相的转变过程，称为包晶转变。 7.高温铁素体：碳溶于δ-Fe的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号δ表示。 铁素体：碳溶于α－Fe的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号α或F表示。 奥氏体：碳溶于γ-Fe的间隙固溶体，面心立方晶格，用符号γ或 F表示。 8.热脆（红脆）：含有硫化物共晶的钢材进行热压力加工，分布在晶界处的共晶体处于熔融状态，一经轧制或锻打，钢材就会沿晶界开裂。这种现象称为钢的热脆。 冷脆：较高的含磷量，使钢显著提高强度、硬度的同时，剧烈地降低钢的塑、韧性并且还提高了钢的脆性转化温度，使得低温工作的零

件冲击韧性很低，脆性很大，这种现象称为冷脆。 氢脆：氢在钢中含量尽管很少，但溶解于固态钢中时，剧烈地降低钢的塑韧性增大钢的脆性，这种现象称为氢脆。 9.再结晶：将变形金属继续加热到足够高的温度，就会在金属中发生新晶粒的形核和长大，最终无应变的新等轴晶粒全部取代了旧的变形晶粒，这个过程就称为再结晶。 10.马氏体：马氏体转变是指钢从奥氏体状态快速冷却，来不及发生扩散分解而产生的无扩散型的相变，转变产物称为马氏体。 含碳量低于0.2%，板条状马氏体；含碳量高于1.0%，针片状马氏体；含碳量介于0.2%-1.0%之间，马氏体为板条状和针片状的混合组织。 11.退火：钢加热到适当的温度，经过一定时间保温后缓慢冷却，以达到改善组织提高加工性能的一种热处理工艺。 12.正火：将钢加热到3c A或ccm A以上30-50℃，保温一定时间，然后在空气中冷却以获得珠光体类组织的一种热处理工艺。 13.淬火：将钢加热到3c A或1c A以上的一定温度，保温后快速冷却，以获得马氏体组织的一种热处理工艺。 14.回火：将淬火钢加热到临界点1c A以下的某一温度，保温后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺。（低温回火-回火马氏体；中温回火-回火托氏体；高温回火-回火索氏体） 15.回火脆性：淬火钢回火时，其冲击韧性并非随着回火温度的升高而单调地提高，在250-400℃和450-650℃两个温度区间内出现明显下降，这种脆化现象称为钢的回火脆性。

金属热处理原与工艺课程设计

1、金属热处理工艺设计总体 1.1 课程设计的任务与性质 《金属热处理原与工艺》课程是一门重要的专业课程，金属材料的热处理工艺设计及实验操作是一种重要的教学环节，通过金属材料热处理工艺的金相组织分析、性能检测等实验，可以培养学生掌握热处理实验方法、原理及相关设备，应用热处理的基本原理和一般规律对实验结果进行分析讨论，有助于学生解决问题、分析问题的能力。 1.2 课程设计的目的 1）设计属于《金属热处理原理与工艺》课程的延续，进一步学习掌握金属热处理工艺设计的一般规律和方法。 2）培养综合运用金属学、材料性能血、金属工艺学、金属材料热处理及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力。 3）培养使用手册、图册、有关资料及设计标准范围的能力。 4）提高技术总结及编制技术文件的能力。 5）是金属材料工程专业毕业设计教学环节实施的技术准备。 1.3 设计内容与基本要求 设计内容：独立完成几种碳钢、工磨具钢、合金结构钢、特殊性能钢的热处理工艺设计，包括工艺方法、路线、参数的确定，热处理设备及操作，金相组织的分析，材料性能检测等。 基本要求： 1）计必须独立的进行，每人必须完成不同的某一种钢材热处理工艺设计，能够较清楚地表达所采用热处理工艺的基本原理和一般规律。 2）合理确定工艺方法、路线、参数，合理选择热处理设备并正确操作。 3）正确利用TTT、CCT图等设计工具，认真进行方案分析。 4）正确运用现代材料性能检测手段，进行金相组织分析和材料性能检测等。 课程设计说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整，图表清晰。2、热处理基本知识

2.1、什么是热处理 所谓钢的热处理，就是对于固态范围内的钢，给以不同的加热、保温和冷却，以改变它的性能的一种工艺。钢本身是一种铁炭合金，在固态范围内，随着加温和冷却速度的变化，不同含炭量的钢，其金相组织发生不同的变化。不同金相组织的钢具有不同的性能。因此利用不同的加热温度和冷却速度来控制和改变钢的组织结构，便可得到不同性能的钢。例如，含炭量百分之0.8的钢称为共析钢，在723摄氏度以上十时为奥氏体，如果将它以缓慢的速度冷却下来，它便转变成为珠光体。但如果用很快的速度把它冷却下来，则奥氏体转变成为马氏体。马氏体和珠光体在组织上决然不同，它们的性能差别悬殊，如马氏体具有比珠光体高的多的硬度和耐磨性。因此，钢的热处理在钢的使用和加工中，占有十分重要的地位。 2.2、热处理的作用 机床、汽车、摩托车、火车、矿山、石油、化工、航空、航天等用的大量零部件需要通过热处理工艺改善其性能。拒初步统计，在机床制造中，约60%～70%的零件要经过热处理，在汽车、拖拉机制造中，需要热处理的零件多达70%～80%，而工模具及滚动轴承，则要100%进行热处理。总之，凡重要的零件都必须进行适当的热处理才能使用。 材料的热处理通常指的是将材料加热到相变温度以上发生相变，再施以冷却再发生相变的工艺过程。通过这个相变与再相变，材料的内部组织发生了变化，因而性能变化。例如碳素工具钢T8在市面上购回的经球化退火的材料其硬度仅为20HRC，作为工具需经淬火并低温回火使硬度提高到60~63HRC，这是因为内部组织由淬火之前的粒状珠光体转变为淬火加低温回火后的回火马氏体。同一种材料热处理工艺不一样其性能差别很大。热处理工艺（或制度）选择要根据材料的成份，材料内部组织的变化依赖于材料热处理及其它热加工工艺，材料性能的变化又取决于材料的内部组织变化，材料成份－加工工艺－组织结构－材料性能这四者相互依成的关系贯穿在材料加工的全过程之中。 2.3、热处理的基本要素 热处理工艺中有三大基本要素：加热、保温、冷却。这三大基本要素决定了

材料工程聚丙烯腈课程设计说明书

材料工程聚丙烯腈课程设计说明书 1概述 1.1聚丙烯腈生产的历史 聚丙烯腈PAN是由以丙烯腈经聚合反应得到。而由AN含量占35%?85%的共聚物制成的纤维称为改性聚丙烯腈纤维。在国内聚丙烯腈纤维或改性聚丙烯腈纤维商品名为腈纶。早在1894年法国化学家牟若Moureu首次提出了聚丙烯腈的合成,直到1929年德国的巴斯夫(BASF)公司成功地合成出聚丙烯腈,并在德国申请了专利(DRP Nr58035l和654989)。1942年德国的赫博特雷思(Herbed Rein)和美国杜邦(Du Pont)公司同时发明了溶解聚丙烯腈的溶剂二甲基甲酰胺(DMF)。由于当时正处于第二次世界大战,直到1950年才在德国和美国实现了聚丙烯腈纤维的工业化生产,德国的商品名为贝纶(Perlon),美国的商品名为奥纶(Orlon),它们是世界上最早实现工业化生产的聚丙烯脯腈纤维品种。目前,聚丙烯腈基碳纤维产量约占全球碳纤维总产量的90%,其中小丝束碳纤维约为23165t/a,占73.4%,大丝束碳纤维约为8400t/a。日本有三家大公司从事碳纤维的生产、研究和开发,东丽公司、东邦人造丝公司和三菱人造丝公司是世界著名的碳纤维生产企业,日本东丽、东邦和三菱三家公司的高性能小丝束碳纤维生产能力合计为17500t/a,占世界高性能小丝束碳纤维总能力的75.5%,基本控制了世界高性能小丝束碳纤维的生产。 在聚丙烯腈基大丝束碳纤维的生产方面,世界总生产能力为84000t/a,福塔菲尔、卓尔泰克、阿尔迪拉、爱斯奇爱尔等四家公司垄断了世界聚丙烯腈基大丝束碳纤维的生产。其中福塔菲尔公司为3500t/a,占世界聚丙烯腈基大丝束碳纤维总生产能力的41.7%,居世界的首位。 美国是碳纤维生产大国,更是消费大国,世界碳纤维40%以上的市场在美国。美国1996年碳纤维生产能力约为4500t,其中卓尔泰克公司在美国德克萨斯州的亚平伦城和匈牙利的布达佩斯附近建了5条碳纤维生产线,1997年的总生产能力达3000t左右,一跃成为世界上生产碳纤维的最大集团之一。 目前,美国正在开发碳纤维复合材料的五大新市场,即清洁能源车辆、土木建筑工程、近海油田勘探和生产、风力发电机大型叶片、高尔夫球杆和球拍。这是推动美国和世界碳纤维复合材料大发展的动力。随着碳纤维生产规模的扩大和生产成本的下降,在增强木材、机械和电器零部件、新型电极材料乃至日常生活用品中的应用必将迅速扩大。 除日美之外,德国、英国和韩国也具有一定碳纤维复合材料生产能力。据预测,今后世界碳纤维及复合材料需求量将稳定高速增长。 我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维,历经近40年的漫长历程。在此期间,由于国外把碳纤维生产技术列人禁运之列,严格控制封锁,制约了我国碳纤维工业的发展。我国科技工作者发扬自力更生的精神,从无到有,逐步建成了碳纤维的工业雏型,20世纪70年代初突破连续化工艺,1976年在中万方数据科院山西煤炭化学研究所建成我国第一条PAN基碳纤维扩大试验生产线,生产能力为2 t/a;20世纪80年代开展了高强型碳纤维的研究,于1998年建成一条新的中试生