GCr轴承钢热处理工艺设计 

工艺课程设计（论文）

题目：GCr15轴承钢热处理工艺设计

院（系）： 专业班级： 学

号

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学生姓名： 指导教师： 起止时间：

课程设计（论文）任务及评语

院（系）： 教研室：材料科学与工程教研室 学号 课程设计（论文）题目 学生姓名 专业班级 GCr15轴承钢热处理工艺设计 一、课设要求 熟悉设计题目，查阅相关文献资料，概述相关零件的热处理工艺，进行零件的服役条件与失效形式分析，提出硬度、耐磨性、强度等要求。完成工艺设计。阐述GCr15轴承钢退火、淬火、回火热处理工艺理论基础，选择设备、仪表和工夹具，阐述轴承热处理质量检验项目、内容及要求；阐明轴承热处理常见缺陷的预防及补救方法；给出所用参考文献。 二、课设任务 1.轴承材料的选择（要求在满足工件使用性能的前提下，兼顾经济性和工艺性，合理选择材料）； 2.给出GCr15的C曲线； 3.给出GCr15轴承钢冷热加工工艺流程图； 4.制定GCr15轴承钢退火、淬火-回火热处理工艺。 三、设计说明书要求 设计说明书包括三部分：1）概述；2）工艺设计；3）参考文献。设计说明书结构见《工艺设计模板》。 集中学习0.5天，资料查阅与学习，讨论1.5天，设计7天：1）概述0.5天，2）服役条件与性能要求0.5天，3）失效形式、材料的选择0.5天，4）结构形状与热处理工艺性0.5天，5）冷热加工工序安排0.5天，6）工艺流程图0.5天，7）热处理工艺设计2天，8）工艺的理论基础、原则0.5天，9）设计工夹具0.5天，10）可能出现的问题分析及防止措施0.5天，11）热处理质量分析0.5天，设计验收1天。 课程设计（论文）要求与任务工作计划指导教师评语及成绩 成绩：学生签字：指导教师签字： 年月日 目录

1GCr15轴承钢热处理概述 ......................... 错误!未指定书签。 2GCr15轴承钢热处理工艺设计 ..................... 错误!未指定书签。 2.1GCr15轴承钢的服役条件、失效形式及性能要求 .... 错误!未指定书签。

2.1.1服役条件、失效形式 ................... 错误!未指定书签。

2.1.2性能要求 ............................. 错误!未指定书签。 2.2轴承钢材料的选择 ........................... 错误!未指定书签。 2.3GCr15钢的C曲线 ............................ 错误!未指定书签。 2.4GCr15轴承钢的热处理工艺设计 ............... 错误!未指定书签。

2.4.1GCr15轴承钢的工艺流程 ................ 错误!未指定书签。 2.4.2GCr15轴承钢的热处理工艺设计 .......... 错误!未指定书签。 2.5GCr15轴承钢的热处理工艺理论基础、原则 ...... 错误!未指定书签。

2.5.1GCr15轴承钢的球化退火工艺理论基础、原则错误!未指定书签。

2.5.2GCr15轴承钢淬火工艺原理 .............. 错误!未指定书签。 2.5.3GCr15轴承钢回火工艺理论基础、原则 .... 错误!未指定书签。 2.6选择设备、仪表和工夹具 ..................... 错误!未指定书签。

.......................................... 错误!未指定书签。 .......................................... 错误!未指定书签。 .......................................... 错误!未指定书签。 2.7GCr15轴承钢热处理质量检验项目、内容及要求 .. 错误!未指定书签。 2.8GCr15轴承钢热处理常见缺陷的预防及补救方法 .. 错误!未指定书签。

.......................................... 错误!未指定书签。 .......................................... 错误!未指定书签。 2.9热处理工艺卡 ............................... 错误!未指定书签。

2.9.1GCr15轴承钢球化退火工艺卡 ............ 错误!未指定书签。 2.9.2GCr15轴承钢淬火工艺卡 ............... 错误!未指定书签。 2.9.3GCr15轴承钢回火工艺卡 ............... 错误!未指定书签。

3.参考文献 ...................................... 错误!未指定书签。

1GCr15轴承钢热处理概述

对轴承钢的冶炼质量要求很高，需要严格控制硫、磷和非金属夹杂物的含量和分布，因为非金属夹杂物的含量和分布对轴承钢的寿命影响很大。对轴承钢的基本质量要求就是纯净和组织均匀。纯净就是杂质元素及非金属杂物要少，组织均匀是钢中碳化物要细小，分布要均匀。夹杂物量愈高，寿命就越短。为了满足这些性能的要求，常常采用高碳铬轴承钢(GCr15)经退火、淬火加低温回火的热处理工艺，为了改善冶炼质量，近来已采用电炉冶炼并经电渣重熔，亦可采用真空冶炼，真空自耗精炼等新工艺来提高轴承钢的质量。

高碳铬轴承钢的含碳质量分数比较高，一次预备热处理是球化退火，主要目的是为了降低硬度，改善切削加工性，同时获得均匀分布的细粒状珠光体，为最终热处理做好组织上的准备。

通过对经典GCr15轴承钢热处理工艺的分析，更加明确在执行热处理工艺过程中所需要注意的问题。能够正确确定加热温度、时间，保温时间，冷却方式，其目的就是通过正确的热处理工艺，使金属材料的潜在能力得到充分的发挥。

根据轴承的工作条件，失效形式及性能要求，本设计选择的轴承材料为GCr15轴承钢；在设计球化退火-淬火加低温回火热处理工艺中，本设计借鉴了《热处理工程师手册》，《钢的热处理》，《热处理工程基础》，《金属热处理原理与工艺》等。根据工艺设计的理论基础设定了完整的热处理工艺流程，使热处理的GCr15轴承钢具有高硬度，高耐磨性，高的耐点蚀性能，高的疲劳强度，从而满足轴承的质量要求。