65Mn压辊1.docx
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65Mn压辊1.docx
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65Mn压辊1
课题名称:
65Mn轧辊加工工艺
学院:
机械与汽车工程学院
专业班级:
机制141
小组成员:
林淑雯学号:
3140112014
沈鲁通学号:
3140112032
岑胜利学号:
3140112033
孟彬彬学号:
3140112034
乐敏杰学号:
3140112035
马豪程学号:
3140112036
指导教师:
马红萍
2014年12月15日
目录
1.课题分析及安排1
1.1课题及分析1
1.2组员任务安排1
2.65Mn选材分析1
2.165Mn材料分析1
3.机加工工艺规划2
3.165Mn轧辊加工工艺规划2
3.265Mn轧辊加工工艺过程卡片2
3.2.1下料2
3.2.2锻造2
3.2.3热处理1(锻后)3
3.2.4粗加工3
3.2.5热处理2(最终)4
3.2.6精加工4
3.365Mn轧辊加工工序卡片6
4.热处理分析6
4.165Mn轧辊加工热处理分析6
致谢7
参考文献8
1.课题分析及安排
1.1课题及分析
65Mn加工如下轧辊,过程如下:
选料→锻造→热处理1→粗加工→热处理2→精加工。
请完成整个工艺过程,做出加工工艺卡。
轧辊是使(轧材)金属产生塑性变形的工具,是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。
轧辊是轧钢厂轧钢机上的重要零件,利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。
它主要承受轧制时的动静载荷,磨损和温度变化的影响。
65Mn轧辊属于热轧辊。
热轧辊使用在开坯,厚板,型钢等加工中。
它承受了强大的轧制力,剧烈的磨损和热疲劳影响,而且热轧辊在高温下工作,并且允许单位工作量内的直径磨损,所以不要求表面硬度,只要求具有较高的强度,韧性和耐热性。
热轧辊只采用整体正火或淬火,表面硬度要求HB190~270。
硬度 轧辊硬度是一个间接的物理值,它的高低受到轧辊本身内部组织状态的影响,如轧辊材料的基体硬度,轧辊材料中碳化物的种类和数量,轧辊的残余应力等等。
1.2组员任务安排
组员
学号
任务
林淑雯
3140112014
工艺卡
沈鲁通
3140112032
选料及锻造
岑胜利
3140112033
热处理1
孟彬彬
3140112034
粗加工
乐敏杰
3140112035
热处理2
马豪程
3140112036
精加工
2.65Mn选材分析
2.165Mn材料分析
锰提高淬透性,φ12mm的钢材油中可以淬透,表面脱碳倾向比硅钢小,经热处理后的综合力学性能优于碳钢,但有过热敏感性和回火脆性。
用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条,也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧。
有优良的综合性能,如力学性能(特别是弹性极限、强度极限、屈强比)、抗弹减性能(即抗弹性减退性能,又称抗松弛性能)、疲劳性能、淬透性、物理化学性能(耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等)。
为了满足上述性能要求,弹簧钢具有优良的冶金质量(高的纯洁度和均匀性)、良好的表面质量(严格控制表面缺陷和脱碳)、精确的外形和尺寸。
65Mn钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比65号钢高,具有过热敏感性和回火脆性倾向,水淬有形成裂纹倾向。
退火态可切削性尚可,冷变形塑性低,焊接性差。
受中等载荷的板弹簧,直径达7-20mm的螺旋弹簧及弹簧垫圈.弹簧环。
高耐磨性零件,如磨床主轴,弹簧卡头。
精密机床丝杆。
切刀。
螺旋辊子轴承上的套环。
铁道钢轨等。
1)莱钢65Mn弹簧钢:
化学成分:
碳C:
0.63~0.65 硅Si:
0.19~0.22 锰Mn:
0.98~1.1硫S:
≤0.01 磷P:
≤0.014 铬Cr:
≤0.2 镍Ni:
≤0.02 铜Cu:
≤0.05
2)国标65Mn弹簧钢化学成分:
化学成分:
碳C:
0.62~0.70 硅Si:
0.17~0.37 锰Mn:
0.90~1.20 硫S:
≤0.035 磷P:
≤0.035 铬Cr:
≤0.25 镍Ni:
≤0.30 铜Cu:
≤0.25
力学性能:
抗拉强度σb(MPa):
825~925 屈服强度σs(MPa):
520~690 伸长率δ10(%):
14~21.5 断面收缩率ψ(%):
不小于10
硬度:
热轧硬:
240~270HB 轧软态硬度:
190~220HB 冷轧硬态硬度:
300~340HB 热处理硬度:
38~60HRC。
3.机加工工艺规划
3.165Mn轧辊加工工艺规划
1下料。
2改锻,按一定锻比锻造成轧辊毛坯。
3热处理1,锻后退火,加热到850℃保温后炉冷,300℃以下出炉。
4粗加工,注意留热处理余量。
5热处理2,调质(或正回火)处理,加热到830℃保温油冷淬火(或空冷),之后650℃
加热保温炉冷回火。
6精加工,辊身只留磨量。
3.265Mn轧辊加工工艺过程卡片
3.2.1下料
下料
的圆柱形毛坯。
3.2.2锻造
锻台阶:
将原料放在胎模上,锻出距离上下底面132mm的地方两个φ105的圆柱,直径为165的大圆柱,切去多余部分至接近小圆柱长132mm,Ra25。
3.2.3热处理1(锻后)
加热工具:
加热炉
步骤:
正火:
在650℃的温度下待料保持4~5h,以120℃每小时升温到850~870℃,保温4~6h,空冷到300~350℃保温4~6h;高温回火:
以100℃每小时升温到640~660保温30~50h,以60℃每小时降温到400℃,再以30℃每小时降温到出炉温度300℃。
正火要求达到240~270HB,高温回火要求达到25~30HRC。
3.2.4粗加工
粗车右端
工步号
工步内容
夹具
刀具
1
打开电源,换车外圆刀
2
装夹毛坯
三爪卡盘
3
运行机床,加工
的余量为0.5,
的余量为0.5
三爪卡盘
车外圆刀
4
清理碎屑
气枪
5
检查尺寸
粗车左端
工步号
工步内容
夹具
刀具
1
打开电源,换车外圆刀
2
装夹毛坯
三爪卡盘
3
钻中心孔
三爪卡盘
中心钻
4
运行机床,加工
的余量为0.5,
的余量为0.5,
的余量为0.5,
的余量为0.5
三爪卡盘
车外圆刀
5
清理碎屑
气枪
6
检查尺寸
3.2.5热处理2(最终)
加热工具:
加热炉
步骤:
淬火:
在350~350℃保持2~3h,以80℃每小时升温到650±10℃保温2~3h,以120℃每小时升温到820~850℃保温1.28~1.6h,油冷32min,再放到350~400℃的温度中保温2~3h;高温回火:
在以80℃每小时升温到600~650℃保温4~4.8h在炉冷到出炉温度350℃。
硬度要求达到55~60HRC。
3.2.6精加工
精车右端
工步号
工步内容
夹具
刀具
1
打开电源,换车外圆刀
2
装夹毛坯
三爪卡盘
3
运行机床,加工至
,倒角
三爪卡盘
车外圆刀
4
关闭电源,换车槽刀,车
三爪卡盘
车槽刀
4
清理碎屑
气枪
5
检查尺寸
精车左端
工步号
工步内容
夹具
刀具
1
打开电源,换车外圆刀
2
装夹毛坯
三爪卡盘
3
运行机床,加工至
,
倒角
三爪卡盘
车外圆刀
4
关闭电源,换车槽刀,车
三爪卡盘
车槽刀
5
清理碎屑
气枪
6
检查尺寸
3.365Mn轧辊加工工序卡片
4.热处理分析
4.165Mn轧辊加工热处理分析
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
预备热处理,其工艺为正火+高温回火,在完全奥氏体化重结晶后正火转变成片状珠光体组织。
对于较大直径的轧辊,则正火前在加热炉内过冷到350℃,目的是使心部尽快降温加速转变。
目的是消除锻后应力,细化晶粒,高温回火改善切削性能。
锻后热处理还有扩氢作用。
扩氢时间视钢锭氢含量而定,一般认为[H]≤2×10-4%时,可取消扩氢处理(当氢含量过高时会产生白点)。
二次热处理是调质(淬火+高温回火),其目的是保证轧辊表面获得规定的硬度和力学性能,并保证心部具有足够的韧性。
即确保轧辊表层具有细的珠光体或索氏体组织,以获得规定的硬度和力学性质,满足心部具有足够的强度和韧性。
从组织角度分析,轧辊基体组织为索氏体或回火索氏体,合金轧钢初轧辊不仅具有高的强韧性,同时具有良好的抗热烈性能和优异的耐磨损性能。
根据铸钢(GB1503—1989)验收轧辊的技术要求,轧身硬度36~46HB,轧颈硬度≤46HS,σb≥770MPa,δ≥6%,ak≥9.8J/cm^2。
致谢
经过一个多月的设计,使我们工程材料的设计有了进一步的认识与提高,让我们更加深入地了解了本学科的知识,能够更加好地掌握所学知识,弥补了种种平时学习之后的不足之处。
在设计与查考资料时,得到了我们的指导老师(马老师)的指导,修改了设计时所出现的各种问题,使我们能顺利地、较好地完成了任务。
在这向我们的指导老师(马老师)表示感谢!
参考文献
[1]刘纪新、夏勇、江月光.《机械制图》,现代教育出版社,2011.
[2]钱泉森.《工程材料及机械制造基础》机械工业出版社,2013.
[3]成大先主编.机械设计手册.第五版[M].北京:
化学工业出版社,2010
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- 关 键 词:
- 65 Mn 压辊