GCr15轴承钢电脉冲球化退火热处理工艺参数的优化开题报告.doc

毕业论文（设计）开题报告题目名称：GCr15轴承钢电脉冲球化退火热处理工艺参数的优化学生姓名专业机械设计制造及其自动化班级一、选题的目的意义GCrl5钢是工业生产中广泛使用的一种滚动轴承钢钢，为提高轴承钢的使用寿命，改善组织性能，一直是工作者关注的问题。而锻扎状态的GCrl5滚动轴承钢原始组织中碳化物的形态，尺寸和分布，对轴承钢使用寿命的提高至关重要。在工业生产中一般通过传统普通等温球化退火处理工艺，使GCrl5滚动轴承钢组织中碳化物以细小颗粒状、弥散分布在基体中。但传统的普通等温球化退火工艺，由于加热温度高、保温时间长(既13h左右)或工艺复杂，使等温球化退火工艺过程的效率显著下降。因此我们寻找了一种加快碳化物球化速度，提高等温球化退火工艺效率的新方法，探讨了一种在脉冲电场作用下对GCrl5滚动轴承钢球化退火的新工艺。二、国内外研究现状外加物理场凝固细晶技术，国外起步较早，但近年来国内学者的研究异军突起，特别是在脉冲物理场凝固细晶技术以及对钢铁材料等高温合金的研究方面，已走在了世界的前列。在外加物理场处理技术中，人们研究最多的是电流处理技术。国内外学者采用直流电流、交流电流、以及高强度脉冲电流处理金属熔体，从低熔点的锡铅合金、较高熔点的铝铜合金到高熔点的钢铁材料，进行了大量的研究工作，取得了许多研究成果。脉冲电流（简称电脉冲）对合金凝固组织影响的研究主要集中在锡铅等低熔点合金上。M.Nakada和M.C.Flemings8等人首先使用电脉冲研究Sn-15%Pb合金的凝固过程，发现在凝固的起始阶段施加电脉冲可使凝固组织中的初生相由树枝状变为球状。我国率先开展了脉冲电流对较高熔点的铝铜合金及钢铁材料凝固过程影响的研究工作。訾炳涛等13应用强脉冲电流细化LY12铝合金凝固组织。当金属熔体冷至液相线时，向试样施加不同强度的脉冲电流，放电电压为07kv和电容器电容量为0400F，约30一次，直至试样冷至固相线以下完全凝固成锭。结果表明，强脉冲电流可显著细化其凝固组织，脉冲电流的强度愈强，细化效果愈显著。三、主要研究内容利用脉冲电场对材料进行改性处理，是国内近年来上尝试的一种新型热处理工艺。如河通过电脉冲等温球化退火细化轴承钢组织中的碳化物，降低硬度，改善切削加工性能的同时，又能降低加热温度、缩短保温时间的，则是本次毕业设计的主要目的。但电脉冲热处理工艺参数在国内，到目前为止还正在探讨研究之中。所以毕业设计的主要内容是：运用应用数学正交实验法，得到最理想的冷漠具钢电脉冲球化退火热处理工艺参数。并与普通热处理在性能和组织上加以区别。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线1、准备实验材料与设备：实验采用直经为10×100ram锻扎后的GCrl5滚动轴承钢。实验设备SXZ一2512高温箱式电阻炉；HR一150D型洛氏硬度试验机2、进行试验：利用脉冲电场发生器把金属两端连接好，放入加热炉内加热，然后进行退火处理，记录处理及非处理的的数据。3、测试处理及非处理的材料的硬度。4、观察处理及非处理的材料的显微金相组织。五、主要参考文献与资料1王焕琴，宋林森，王三保，等.GCr15轴承钢在脉冲电场作用下的球化退火新工艺J.河南科技学院学报(自科版)，2006，(04):8789.2王焕琴，王三保.9SiCr、W18Cr4V钢的球化退火新工艺J.制造技术与机床2004年02期:6768.3周亦胄周本濂.脉冲电流对45钢损伤的恢复作用J.材料研究学报，2000，14（1）：29-36.4周亦胄何冠虎.脉冲电流作用下碳钢淬火裂纹的愈合J.金属学报，2000，36（1）：43-45.5曹丽云王建中等.非稳态脉冲电流对Q235钢组织细化的影响J.热加工工艺，2001，（5）：13-14.6鄢红春何冠虎.脉冲电流对SnPb合金凝固组织的影响J.金属学报，1997，33（4）：352-354.7KlockeFandSparerM.Electrochemicalfinishing-thefastwaytofinishedDiesandmoulds.Int.journalofmanufacturingscience,1998,Vol.1,4,pp247-256.8McGeoughJAandRasmusseuH.ATheoreticalAnalysisofElectrochemicalArcMachining.Proc.R.Soc.Lond,seriesA,1998,Vol.42,9,pp429-447.9SunJJ,TaylorEJandSrinivasanR.MREF-ECMProcessforHardPassiveMaterialsSurfaceFinishing.Journalofmaterialsprocessingtechnology,2001,Vol.108,pp356-358.10MasuzawaTandKimuraM.ElectrochemicalSurfaceFinishingofTungstenCarbideAlloy.AnnalsoftheCIRP,1991,Vol.40,pp199-202.11、MisraAKANovelSolidificationTechniqueofMetalsandAlloysundertheInflucne_ofAppliodPotentialMetalsTms，198516A：135411辜荣山鄢红春，何冠虎直接晶化法制备块状纳米材料的探索脉冲电巍下无序金属舟质的成核理论J材料研究学报，1995，9(3)：21912宋维锡金属学M北京：冶金工业出版社，197913冯端，金国钧凝聚态物理学新论M上海：上海科学技术出版社，199228614王建中电脉冲孕育处理技术研究与液态金属团簇结构假设D：博士学位论文北京：北京科技大学冶金学院，199915王建业,徐家文.电解加工原理及应用M.北京:国防工业出版社,2001.指导教师审批意见2009年1月10日