工科类毕业设计论文范文.doc

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1、 辽宁科技大学本科生毕业设计 第I页 关于毕业设计撰写规范的说明及样本 请毕业设计指导教师指导学生参照校发毕业设计撰写规范并按照 样本格式及批注中的说明对论文进行排版。 统一要求： 1、A4 纸，单面打印，边距：上 30mm，下 25mm，左 25mm，右 25mm，行间距 1.5 倍。 2、论文所有阿拉伯数字（包括章、节、条、目序号）非特殊说明一律 使用 Times New Roman 字体，不用其它任何字体。 3、该说明及样本未尽事宜，请参照毕业设计撰写规范 （教务处网 页资料下载）执行。 注：样本的论文内容不具有参考价值，仅作格式上的规定。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第II页 摘 要

2、本设计主要分为综述、产品方案制定、典型产品热处理工艺制度的制定、设备及参数选择、热 处理炉的计算、车间经济指标计算和专题等几个部分。通过对 42CrMo 钢采用适当的热处理工艺， 可获得良好的强度、硬度、塑性、韧性、抗疲劳性能以及尺寸稳定性。综合力学性能的提高可使钢 的使用寿命得到大幅度的提高。 关键词： 42CrMo钢；齿轮；热处理工艺；热处理炉 小小 3 号黑体号黑体 【摘要正文后下空一行 打印“关键词”三字 （小 3 号黑体，左顶格 排） 】 【关键词供文献检索使用，是表达文献主题概念的自然语言词汇，可 从其题名、层次标题和正文中选出。关键词一般 38 个。 （小 4 号楷 体） ，每一

3、关键词之间用分号分开，最后一个关键词后无标点符号】 【论文摘要应概括地反映出毕业设计(论文)的目的、内容、方法、结果和结论。摘要中不宜使用公式、图表，不标注 引用文献编号。中文摘要一般为 300500 字，并翻译成英文(12001500 字符)。摘要正文不分段落（小 4 号楷体） 】 辽宁科技大学本科生毕业设计 第III页 ABSTRACT This design mainly includes the summary, the product planning formulation, the typical product heat treatment craft system formu

4、lation, the choice of equipment and the parameter, the heat-treatment furnace computation, the workshop economic indicator computation and the topic and so on. Key word：42CrMo steel; gear; Heat treatment craft; Heat-treatment furnace 【英文摘要单独排页，其内容及关键词应与中文摘要一致，并要符合英语语法， 语句通顺，文字流畅。英文为 Times New Roman

5、体，字号与中文摘要相同。 】 辽宁科技大学本科生毕业设计 第I页 1 综述1 1.1 我国热处理技术发展历史.1 1.2 我国热处理发展方向2 1.2.1 我国热处理现状.2 1.2.2 降低物耗、能耗、污染的有效方法.2 1.3 热处理设备及材料的发展.5 1.4 环境材料学的提出对热处理工艺发展的影响6 1.4.1 产生了热处理工艺的四大发展趋势6 1.4.2 简约热处理6 1.4.3 兼并热处理7 1.4.4 在线热处理7 1.5 环境材料学的提出对热处理设备发展的影响7 1.5.1 产品市场对热处理生产的要求.7 1.5.2 热处理设备和工艺材料的发展必须适应环境材料学理念.8 1.6

6、 热处理发展需实现网络化.9 1.7 离子渗氮技术9 1.7.1 离子渗氮技术的进展9 1.7.2 离子渗氮的主要优点14 1.7.3 离子渗氮的应用实例15 2 车间产品方案的确定.17 2.1 产品列表.17 2.2 典型产品.17 2.3 齿轮定义.17 2.4 齿轮材料及工作条件18 辽宁科技大学本科生毕业设计 第II页 3 42CrMo 汽车转向泵齿轮离子氮化工艺.20 3.1 42CrMo 钢用途的及特性20 3.1.1 42CrMo 钢的适用范围20 3.1.2 42CrMo 钢的力学性能20 4.1 选择设备应遵循的原则.33 4.2 设备选择.34 4.2.1 主要设备选择.

7、34 4.2.2 冷却设备36 4.3 车间辅助设备的选择37 5 热处理电阻炉的设计.39 5.1 电阻炉的初步确定39 5.1.1 技术条件39 5.1.2 炉型的确定39 致 谢74 参考文献.75 【理工类专业目次的三级标题，建议按(1，2，；1.1，1.2，；1.1.1，1.1.2，)的格式编写； 社科类专业目次的三级标题，建议按(一.(一) 1.)的格式编写，目次中各章题序的阿拉伯数字用 TIMES NEW ROMAN 体，第一级标题用 4 号黑体，第二级标题用小 4 号黑体，第三级标题用小 4 号楷体。 】 辽宁科技大学本科生毕业设计 第1页 1 综述 1.1 我国热处理技术发展

8、历史 我国现代热处理技术的发展历程大体上可分 3 个时期，即 19491965 年， 70 年代中后期，改革开放(1978 年)以后的时期。第一个时期是恢复经济，实行 第一、第二个五年计划时期，在此期间我国建设了一批大型现代化的骨干企业， 其中的汽车、拖拉机、柴油机、机床和工具、轴承等机械厂大都设置了热处理 车间或工段；购买了大批原苏联制造的箱式炉、井式渗碳炉和回火炉及盐浴炉、 高频淬火加热设如备等，并建立了自己的电炉厂, 各厂应用的热处理技术基本 上是常规技术。 70 年代至 80 年代期间，在政府的重视和推动下，全国性和地区性学术交 流会议纷纷召开，加速了热处理新技术、新设备的研究和推广；

9、气体碳氮共渗、 气体氮碳共渗(气体软氮化)、滴注法可控渗碳、渗硼、多元共渗、离子渗氮、 各种新型淬火介质、流动粒子炉及流态床热处理、真空热处理、超音频感应热 处理、低碳马氏体淬火等热处理新技术新设备，都在此期间获得迅速推广和应 用，取得了显著的社会效益和经济效益。 1.2 我国热处理发展方向 1.2.1 我国热处理现状 资深金属热处理专家、原中国热处理行业协会副理事长樊东黎教授分析： 我国热处理行业市场前景尽管十分看好，但问题仍然不少，如企业发展不平衡、 专业化程度还不高和能源浪费比较大等。 (1)专业化生产 我国早在20世纪80年代初就倡导开展专业化生产调整，曾在41个城市撤消2 000多个

10、生产量不足、技术条件差、能耗污染高的厂点，建立30多个热处理专业 厂和420多个生产协作点，几年内就使其平均电耗由15 000 kWht降到1 000 各章标题要突出重点、简明扼要。字数一般在 15 字以内, 不得使用标点符号。标题中尽量不 采用英文缩写词，对必须采用者，应使用本行 业的通用缩写词。层次以少为宜，根据实际需 要选择。 论文正文分章节撰 写, 每章独立起页。 正文层次的编排和代号要求统一，层次为章(例如：1)、节 (例如：1.1)、条(例如：1.1.1)、款(例如：1.)、项(例如：(1)。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第2页 kWht以下，专业化厂可达500 kWht。如某光学

11、仪器厂未专业化生产前，热 处理电耗高达3 000 kWh/t。 (2)使用新型淬火介质 采用有机物和无机物等配制而成的水溶性聚合物淬火介质和淬火油添加剂， 由于冷却能力可调整，使用中介质浓度可简便测定，具有减少变形、防止淬裂， 无锈蚀、免清洗、无味、无烟雾、不燃，使用温度高、环保、正常消耗仅是传 统油淬火的40等特点，因而在国外早已普及应用。 (3)感应加热取代盐浴炉加热 在满足技术要求的前提下，减少盐浴炉加热是节能无污染的有效方法。众 所周知，以氯化钡为主经多种化学盐类熔化后，对金属件进行加热，虽有加热 速度快，可防止氧化、温度均匀等特点，但温控由于有盐雾影响准确率不高， 且操作安全性欠佳，

12、更重要的是由于氯化钡高温加热会产生严重的有害气体、 烟尘及盐渣等污染，故采用感应加热等新设备对其进行热处理不仅质量达标而 且绝无污染。 (4)以新钢种替代传统钢种 以新钢种取代传统钢种制造零件，也是降低物耗、能耗、污染的好办法。 如用非调质钢替代45钢制造的50铃汽车前轴，减少原45钢在830加热+保温+淬 水油+高温回火工序，避免淬火时产生的切污染，还可节能、缩短生产周期、提 高工效。经50铃汽车前轴按规范试验横向、纵向、垂直弯曲疲劳各30万次、50 万次和100万次的循环后再加3万km路试后性能均达标，仅以每根锻造成本下降 64元计算，就可节约企业采购成本110万元a。 (5)合理利用余热

13、 将锻造、热轧、铸造及热处理工序有机地结合在一起。用其余热进行处理， 这不但可减免重复加热、提高设备利用率、缩短生产周期，可节能、降低成本、 提高制件的综合性能及质量，更为明显的是减少污染有利于环保。 1.3 热处理设备及材料的发展 企业技改的强劲势头给设备制造业带来更多机会。在热处理加热炉中，箱 层次用到哪一层次视需要而定，若 节后无需条时，可直接列款、项。 节、条的段前、段后各设为 0.5 行。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第3页 式、井式和盐浴炉等常规设备的需求会进一步减少。需要更多的是工艺先进、 可靠性和自动化程度高、节能和无污染的设备。这就要求制造厂能清楚、准确 地把握国内外新设备发

14、展动向和用户的市场需求，提出自己的产品发展规划和 实现目标的措施。 热处理工艺材料（淬火剂、渗剂、防渗剂、气氛和盐浴）和辅助材料（清 洗剂、防锈剂、干燥剂、催化剂等）是热处理技术的重要组成部分。缺乏优质 工艺材料，就不能保证热处理零件和各种制品的优异质量。在热处理工艺材料 中用量最大的是淬火剂。 1.4 环境材料学的提出对热处理工艺发展的影响 1.4.1 产生了热处理工艺的四大发展趋势 环境材料学要求在材料工程中贯彻节能、环保、节约资源的原则，使传统 热处理工艺形成了以下发展趋势： 节能热处理减少能源消耗，直接法; 精密热处理提高产量质量和档次，间接法； 复合热处理提高热处理效率和效果，直接一

15、间接法； 修复热处理减少不可再生资源的消耗量，长寿命法则的另版。 1.4.2 简约热处理 非调质钢是非常有利于再生循环的新型结构钢，可实现制造过程的大量节 能。这种钢采用微量合金元素如钒、铌、钛等与碳、氮化合，通过控制钢材的 锻(轧)态冷却，使其以弥散形式沉淀析出，能有效地阻止锻轧前加热、锻轧过 程和锻轧后冷却过程中奥氏体晶粒长大，在供货态就能使力学性能满足使用要 求。与普通调质钢相比，由于某些碳氮化合物冷却析出后再加热时很难充分溶 解并均匀分布，故微合金非调质钢只有在正确的锻(轧)和控冷工艺条件下才能 发挥潜力。非调质钢包括以下几种主要类型：普通用钢，适用于不需感应加 热淬火的零件，主要用于

16、引进汽车国产化生产用钢。这些钢要控制的元素种类 多、范围窄，由于考虑再生循环而被视为残余元素的铬、镍、钼的控制很严。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第4页 35MnV为基本钢号，添加氮可使韧性稍有提高，添加硫可改善切削性能，如连杆 用钢38MnVS，前轮毂用钢30MnVS等。现国产非调质钢30MnVS和35MnVN已取代 40Cr调质用于轻型载货车的重要零件l1 。感应加热淬火用钢，这种钢的碳含 量较高，以保证表面淬火硬度，如40MnV用于制造汽车半轴、花键轴等，48MnV 用于制造发动机曲轴。热锻空冷低碳贝氏体钢，如12Mn2VBE15 J，也是有前 途的新型钢材，有的将其归入另一类非调质钢。

17、 1.4.3 兼并热处理 BH(Baking Hardening)钢，即烤漆硬化钢。它圆满地解决了汽车抗凹陷性 和生产过程中成型性对屈服强度不同要求的矛盾，同时将时效热处理与烤漆合 二为一。BH钢在交货状态屈服强度低，易于成型，而当零件进行烤漆时，所处 温度相当于人工时效，强度升高可达40MPa以上，既简化工艺，又节省能源，而 且由于微合金化而易于再生循环。 1.4.4 在线热处理 现代化工业生产正在形成无人工厂、无光工厂，零库存生产，在线热处理 的应用将越来越多。目前主要应用于原材料生产和一些特殊产品的生产上。如 前述各种用途的钢材的在线控制冷却技术；载重车辆用螺旋弹簧的在线感应调 质热处理

18、；石油工业用焊管的焊缝热处理；时速300km的高速铁路钢轨的热处理 等。温度、时间和炉气成分是热处理质量的在线控制技术最基本的控制参数。 目前计算机控制的在线热处理已涉及几乎所有的碳素钢、低合金钢、微合金钢、 易切削钢、弹簧钢等线材。 综上所述，今后在大量生产领域的热处理将不断简化，发展重点将在航空、 航天、工模具、能源工业等领域。事实上，非调质钢的开发使感应热处理的优 势得以发挥，若再配合目前发展较快的激光熔覆工艺，不仅可替代传统的化学 热处理，而且使修复热处理也更易于实现。 1.5 环境材料学的提出对热处理设备发展的影响 1.5.1 产品市场对热处理生产的要求 随着汽车、农机、工程机械、建

19、筑机械、兵器、航空、航天、环保设备、 辽宁科技大学本科生毕业设计 第5页 机械基础件、零配件的重点发展，以及专业化生产协作优势的发挥，在工业化 地区热处理中小企业竞争将更激烈。在环境材料学观念的推动下，这些热处理 企业将不再进行落后、低水平的重复劳动，而是受舆论监督、市场规范、力求 采用先进技术和科学的管理，以“绿色技术”为标志维持其竞争实力，力求向 优质、高效和低消耗方向发展，形成良性循环。 1.5.2 热处理设备和工艺材料的发展必须适应环境材料学理念 (1)热处理生产要求不断开发长寿命、清洁、高效、节能、精确的热处理技 术和相应的设备，实现优质高效低消耗的生产，不断节约能源和资源、降低成

20、本、提高劳动生产率，向热处理生产的零污染和质量的零分散度目标迈进。 (2)少无氧化热处理生产技术是现阶段热处理技术发展的重点，关键是研究 开发具有自主知识产权的可靠性高的可控气氛和真空热处理设备。针对汽车、 农机、工程建筑机械、机械基础件、工模具行业围绕气氛和真空热处理的技术 改造和设备更新趋势，预计推杆、滚底、网带、震底和链板等连续式气氛炉或 生产线在这些行业仍有较大的市场份额；密封多用炉由于其普适性和灵活性， 市场需求更大，其中预抽真空的气氛炉需求将上升；真空热处理炉需求将逐年 上升，其中06MPa的高压气淬炉估计更受欢迎，贯通式和连续式真空炉亦将有 新的需求，能进行真空高温渗碳、二次加热

21、淬火、清洗、回火的生产线亦将有 一定市场。不同功率和频率的感应加热设备、激光热处理和激光熔覆设备是材 料热处理的新宠，它将成为设备市场的后起之秀，有条件和有能力开发的企业 对此应给予充分的重视。 (3)在线热处理的发展及热处理设备更新热潮必将导致对优质配套元器件、 器材 。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第6页 2 车间产品方案的确定 本车间设计的是中型综合热处理车间，典型产品是铬钼钢 42CrMo 制作的汽 车转向泵齿轮，同时还生产连杆螺栓、汽车后桥半轴、连杆、轴类等。 2.1 产品列表 产品的材料繁多，现只介绍其典型材料的热处理工艺，如下表。 表 2.1 产品名称典型材料热处理工艺 汽车转向

22、泵齿轮42CrMo 调质、去应力退火、时效处 理、离子氮化 连杆螺栓40Cr 退火、调质、去应力退火、 时效、离子氮化 汽车后桥半轴40MnB 退火、调质、去应力退火、 时效、离子氮化 连杆40Cr 退火、调质、去应力退火、 时效、离子氮化 轴类35CrMo 调质、去应力退火、时效处 理、离子氮化 汽车转向泵齿轮的技术要求为：材质42CrMO，氮化后表面硬度650HVI， 渗氮层深度05mm。零件实物图片如附图所示。零件外形尺寸为 63mm37mm 。 每个表格须有表序和表题。并应在 文中进行说明。例如：如表 1.1。 表序按章编排。例如，第一章第一个插表的序号 为表 1.1，表序与表题之间空

23、一格，居表中排 表格一般 采用三线 表，表顶、 底线用反 线（粗线） ，栏目线 用正线 （细线） 表题中不允许使用标点符号，表名后不加标点。表序与表题 用 5 号黑体，数字和字母为 5 号 Times New Roman 体加粗。 表头设计应简单明了，尽量不用斜线。表 头与表格为一整体，不得拆分排写于两页。 表身内数字一般不带单位；全表用同一 单位时，将单位符号移至表头右上角。 表内文字说明(5 号宋体)，起行 空一格，转行顶格，句末不加标 点。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第7页 图3.1 汽车转向泵齿轮实物 一 汽车转向泵齿轮制造工艺流程 汽车转向泵齿轮制造工艺流程为：下料锻造内外形粗加工

24、调质去 应力退火精加工时效处理磨削离子氮化抛光装机。 工艺试验用材料化学成分(质量分数)见表3.3。 表3.3（%） CSiMnCrMo 0.410.220.681.10.23 3.2.1 调质 零件在调质过程中要尽可能避免脱碳现象，或在零件调质后的机加工过程 中确保氧化脱碳层能够全部去除，这样才能保证零件的表面基体组织为很细的 索氏体。 1. 调质的定义，调质通常指淬火高温回火，以获得回火索氏体的热 处理工艺。 方法也就是先淬火，淬火温度：亚共析钢为 Ac3+3050；过 共析钢为Ac1+3050；合金钢可比碳钢稍稍提高一点。淬火后在 500650进行回火即可。调质的主要目的是得到强度、塑性

25、、韧性都比较 好的综合机械性能。 2. 调质的目的， 调质件大都在比较大的动载荷作用下工作，它们承受 着拉伸、压缩、弯曲、扭转或剪切的作用，有的表面还具有摩擦，要求有一 定的耐磨性等等。总之，零件处在各种复合应力下工作。这类零件主要为各 种机器和机构的结构件，如轴类、连杆、螺栓、齿轮等，在机床、汽车和拖 拉机等制造工业中用得很普遍。尤其是对于重型机器制造中的大型部件，调 质处理用得更多因此，调质处理在热处理中占有很重要的位置。 【毕业设计的插图采用就 近排原则，应与文字紧密 配合，文图相符，内容正 确。选图要力求精练。 】 辽宁科技大学本科生毕业设计 第8页 在机械产品中的调质件，因其受力条件

26、不同，对其所要求的性能也就不完全 一样。一般说来，各种调质件都应具有优良的综合力学性能，即高强度和高 韧性的适当配合，以保证零件长期顺利工作。 3. 本产品的调质 采用盐浴炉加热、井式电阻炉回火。在调质过程中， 42CrMo汽车转向泵齿轮没有回火脆性。淬火之后用20#机油来冷却至200300。 回火之后空冷。 热处理的具体参数如下 表3.4 淬火温度/保温时间/min回火温度/调质硬度HRC 84010155803134 调质的热处理工艺曲线如图3.2所示。 840 油淬 15min 图3.2（a）淬火工艺曲线 t T t 表中数据应正确无误，书写清楚。数字 空缺的格内加“”字线(占 2 个数

27、字)， 不允许用“” “同上”之类的写法。 表中若有附注时，用小 5 号宋体，写在表的下 方，句末加标点。仅有一条附注时写成：注： ；有多条附注时，附注各项的序号一律用 阿拉伯数字，例如：注 1：。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第9页 580 h 炉冷或空 冷 2h 图3.2（b）高温回火工艺曲线 3.2.2 去应力退火 1.去应力退火的定义 在加热温度为 62525的范围内，对已经焊接 了的结构钢的 25mm厚结构件进行 1小时的加热处理。然后，使其在炉内缓慢 冷却。 2. 去应力退火的目的 对于精度要求较高和容易变形的齿轮，调质以及 粗加工后应进行去应力退火。退火温度低于调质时的回火温度，

28、而高于渗氮温 度2030。从而去除内部应力、恢复韧性并抑制热变形等。另外，对于冷 扎制品，采用 500700的加热温度，可以有效去除内部应力，使其软化。 3.本产品去应力退火采用的是中温箱式电阻炉。空冷或炉冷至 200300。 表 3.5 去应力退火工艺规范 碳素工具钢及合金工具钢加热至 600，保温 12h 去应力退火的热处理工艺曲线如图 3.3 所示。 t T 辽宁科技大学本科生毕业设计 第10页 600 1h 炉冷或空冷 图3.3 去应力退火工艺曲线 时效处理的工艺曲线如图 3.4 所示 140 炉冷或空冷 6h 图3.4 实效处理的工艺曲线 【每幅插图均应有图序和图题。图序号按章编排。

29、例如，第一章第一个图的图序为图 1.1。图序和图题置于图下，用 5 号黑体。有图注或其他说明时应置于图题之上，用小 5 号 宋体。图题与图序之间空一格。引用图应说明出处，在图题右上角加引用文献号。图中若 t T t T 【插图应符合国家标准及专业标准。 机械工程图：采用第一角投影法，严 格按照 GB44574460-84, GB131-83机 械制图标准规定。 电气图：图形符号、文字符号等应符 合有关标准的规定。 流程图：原则上应采用结构化程序并 正确运用流程框图。 对无规定符号的图形应采用该行业的 常用画法。 】 辽宁科技大学本科生毕业设计 第11页 有分图时，分图序号用 a，b，等置于分图

30、之下，分图图题用小 5 号宋体。 图中各部分说明应采用中文(引用的外文图除外)或数字项号，各项文字说明置于图题 之上(有分图题者，置于分图题之上)。插图与其图题为一个整体，不得拆分排写于两页。 插图处的该页空白不够排写该图整体时，可将其后文字部分提前排写，将图移至次页最前 面。 对坐标轴必须进行说明，有数字标注的坐标图，必须注明坐标单位且轴端无箭头。 毕业设计(论文)原件中的照片图应是直接用数码相机拍照的照片，或是原版照片经过 扫描后粘贴的图片，不得采用复印方式。照片可为黑白或彩色，应主题突出、层次分明、 清晰整洁、反差适中。照片采用光面相纸，不宜用布纹相纸。对金相显微组织照片必须注 明放大倍

31、数。照片图同插图一起排序，图序和图题与其它插图要求相同。 】 时间，一般认为 2030min 能达到启辉时的真空度即可。目前国内一般选 用油封式双级旋片泵，抽气速率 870L/s，极限真空度 10-310-4mmHg。 管路是连接真空泵与真空罩的通路，一般要求管路的直径大于真空泵抽气 口的直径，管路可用真空橡皮管也可以用无缝钢管。管路的连接方式除焊接外， 需要拆修的部位可以用法兰盘连接，用 O 形密封圈密封。 供电系统 3、炉衬材料及厚度的确定 侧墙、前墙及后墙的工作条件相似，采用相同炉衬结构，即 113mmQN-1.0 轻质粘土砖+50mm 密度为 250kg/m3的普通硅酸铝纤维毡+113

32、mmB 级硅藻土砖。 炉顶采用 113mmQN-1.0 轻质粘土砖+80mm 密度为 250kg/m3的普通硅酸铝纤 维毡+115mm 膨胀珍珠岩。 炉底采用三层 QN-1.0 轻质粘土砖（673）mm+50mm 密度为 250kg/m3的普 通硅酸铝纤维毡+182mmB 级硅藻土砖和膨胀珍珠岩复合炉衬。 炉底搁砖采用重质粘土砖，电热元件搁砖选用重质高铝砖。 炉底板材料选用 Cr-Mn -Ni 耐热钢，根据炉底实际尺寸给出，分三块或四 块，厚 20mm。 炉门用 65mmQN-1.0 轻质粘土砖+80mm 密度为 250kg/m3的普通硅酸铝纤维毡 +65mmA 级硅藻土砖。 5.2.2 砌体

33、平均表面积计算 砌体尺寸如下： 辽宁科技大学本科生毕业设计 第12页 L外L2（11550115）2300mm B外B2（11550115）1430mm H外Hf（11580115）67450182 640116310268501821566mm 其中：f拱顶高度，此炉子采用 60标准拱顶，取拱顶半径 RB，式中 fR（1cos30） 1、炉顶平均面积 F顶内 L23.140.8691.741/61.585m2 6 2 R F顶外B外L外1.4302.3003.318m2 F顶均（F顶内F顶外）1/2=2.29 318 . 3 585 . 1 2、炉墙平均面积 炉墙面积包括侧墙及前后墙，为简化

34、计算炉门包括在前墙内。 F墙内2H(L+B)=20.640(1.741+0.869）3.341m2 F墙外2H外（L外B外）21.566（2.3001.430）11.68m2 F墙均（F墙内F墙外）1/2（3.34111.68）1/26.25m2 3、炉底平均面积 F底内BL=0.8691.7411.51m2 F底外B外L外1.4302.3003.36m2 F底均（F底内F底外）1/2（1.513.36）1/22.23m2 5.2.3.计算炉子功率 1、 根据经验公式法计算炉子功率 P安 =C（-0.5）F(0.9)(t/1000)(1.55) 取式中系数 C=30（KWh）/m(1.8) (

35、1.55),空炉升温时间定为 升 =4h，炉温 t=950，炉膛内壁面积 F壁 =2（1.7410.640）+2（0.8690.64） +1.7410.869+23.140.869（60/360）1.741 =6.44 辽宁科技大学本科生毕业设计 第13页 所以 P安 =74.1KW 由经验公式法计算得 P安75KW 根据热平衡计算炉子功率。 2、加热工件所需的热量 Q件 热平衡计算法式根据炉子的输入总功率（收入项）应等于各项能量消耗 （支出项）总和的原则确定炉子功率的方法。 电阻炉主要热量支出项目：加热工件所需的热量 Q 件。 Q件= P(C 件 2t2- C 件 1t1)kJ/h 式中：

36、P炉子的功率（kg/h） t1、t2工件加热的初始和终了温度（） C 件 1、C 件 2工件在 t1和 t2时的比热容（kJ/(kg)） 确定式中各参数： 生产率：P160kg/h 初始温度：t1950 终了温度：t220 所需化学成分的比热容如下表 5.2 所示。 表 5.2 纯铁和钢的平均比热容 C（重 量分数 ） Mn（ 重量分 数） Cr（重 量分数 ） Mo（重 量分数 ） 比热容 （50100 ） kJ/(kg) 比热容 （450500 ） kJ/(kg) 比热容 （850900 ） kJ/(kg) 低合金 钢 0.340.550.780.390.4860.6700.636 高合金

37、 钢 0.130.2512.950.4730.6820.670 由表 5.2 得： C 件 1=0.636 kJ/(kg) 辽宁科技大学本科生毕业设计 第14页 C 件 2=0.486 kJ/(kg 即: Q件= P(C 件 2t2- C 件 1t1)kJ/h 160(0.6369500.48620) 95117kJ/h 3、通过炉衬的散热损失 Q散 由于炉内侧壁和前后墙炉衬结构相似，故作统一数据处理，为简化计算， 将炉门包括在前墙内。 由公式：Q散t1-tn+1 n i iiiFs 1 / 式中： t1、tn+1炉内和炉外的空气温度，对电阻炉可以认为 t1接近等于炉 内温度。 si第 i 层

38、的炉衬厚度 m 第 i 层的平均热导率 W/mh i 第 i 层炉体的散热面积 m2 Fi （1）对于炉墙散热，如下图所示，首先假定界面上的温度及炉可壳温度， t2 墙 780，t3 墙485，t4 墙60 图 5.1 炉墙 辽宁科技大学本科生毕业设计 第15页 q墙(tg-ta) (s1/ 1+s2/2+s3/3+1/ ) a （95020）(0.115/0.511+0.05/0.129+0.115/0.194+1/12.11) 730.4 W/m 2 【毕业设计(论文)中有个别名词或情况需要解释时，可加注释说明。注释可采用页末 注(将注文放在加注页稿纸的下端)或篇末注(将全部注文集中在文章

39、末尾)，而不用行中注 (夹在正文中的注释)。若在同一页中有两个以上的注释时，按各注释出现的先后，用阿拉 伯数字编序，例如：注 1：，注 2：。注释只限于排在注释符号出现的同页，不得 隔页。 】 致 谢 本设计说明书在编写过程中，承蒙 XXX 老师的评阅、指正，在老师的耐心 指导下，经过几个月的努力，使本人对热处理的相关知识进一步得到了了解和 深化。逐渐明白了如何把热处理的知识应用到设计中，达到了理论与实践的合 理完美结合。 在金属材料热处理方向的学术研究上这些老师都有很深的造诣。给予我许 多理论和工艺制定方法方面的指导。在此表示由衷的感谢。 本设计引用了一些工厂、科研单位、学校的资料，在此谨向

40、有关作者、编 者、译者表示深切的谢意。 由于本人水平所限,难免存在不少缺点和错误,希望老师和同学批评指正。 最后对参与评阅和答辩的老师表示由衷的感谢 辽宁科技大学本科生毕业设计 第16页 参考文献 1 热处理手册编委会.热处理手册第三分册. 重庆：机械工业出版社， 1984，717723，10001076. 2 热处理手册编委会.热处理手册第一分册. 重庆：机械工业出版社， 1984，415. 3 樊东黎.热处理工程师手册. 重庆：机械工业出版社，1999，483 484，503,506,508. 4 吉泽升.热处炉.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2008,5168. 5 王焕庭，李茂华，徐善

41、国机械工程材料大连：大连理工大学出版社， 1993，9697 6 山中久彦离子渗氮重庆：机械工业出版社，1985,125136 7 王渠东，丁文江镁合金及其成形技术的最新发展M柳百成21世 纪材料成形加工技术与科学北京：机械工业出版社2003：12. 8 Aghion E，Bronfin B二十一世纪镁合金的发展J材料科学， 2000(350)：1928 辽宁科技大学本科生毕业设计 第17页 9 樊东黎论我们热处理的技术改造J金属热处理1998(7)：28 10 李键要重视发展热处理清洁生产J金属热处理，1998(7)：25 11 张士宏，王忠堂，许沂等镁合金的塑性加工技术J金属成形工艺。 2

42、002，20(5)：13 12 陈振华，夏伟军，严红革，等镁合金材料的塑性变形理论及其技术 J化工进展，2004，23(2)：127131 13 http:/ 14 周孝重，陈大凯.等离子体热处理技术. 重庆：机械工业出版社， 1990，272279. 15 韩立民.等离子热处理.河北：天津大学出版社.1997,107. 16 BEaenhoger.离子氮化译丛.江西离子氮化功关组，1977，第 1 期， 13. 17 山中久彦著，李怡锦，朱雅年译. 离子氮化 ，第一版.重庆：机械工 业出版社，1985,6981. 18 陈振华，夏伟军，严红革等镁合金材料的塑性变形理论及其技术 J化工进展，2

43、004，23(2)：127131 19Hosokawa H，Chino Y，Shimojima K，et a1AZ31合金转变的力学性能 和冲击成型性能，2003，44(4)：484489 20 杨平，孟利，毛卫民，等利用道次间退火改善镁合金轧制成形性 的研究J材料热处理学报2005(2)：3438 【参考文献的著录均应符合国家有关标准(按 GB77142005 文后参考文献著录规则 执行)。以“参考文献”居中排作为标识；参考文献的序号左顶格，并用数字加方括号表示 (例如：1 ， 2 ，)，并与正文中的指示序号格式一致。每一参考文献条目的最后均以 “ ”结束。各类参考文献条目的编排格式及示例如

44、下。 1 连续出版物连续出版物 序号主要责任者（写出前三个，多于三个的，后面用逗号加等） 文献题名J 刊名，出版年份，卷号(期号) ：起止页码 示例: 1 毛峡，丁玉宽图像的情感特征分析及其和谐感评价J 电子学报, 2001，29(12A) 辽宁科技大学本科生毕业设计 第18页 ：1923-1927 2 CAPLAN P Cataloging internet resourcesJ The Public Access Computer Systems Review 1993 ，4(2)：61-66 3 金显贺，王昌长，王忠东，等 一种用于在线检测局部放电的数字滤波技术J 清华大 学学报（自然科

45、学版） ，1993，33（4）：62-67 2 专专 著著 序号主要责任者文献题名M 出版地：出版者，出版年：起止页码 示例： 4 刘国钧，王连成图书馆史研究M 北京：高等教育出版社，1979，15-18 5 沈继红，施久玉，高振滨，等 数学建模M 修订版 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社， 2000：77-86 3 （会议）论文集或专著中的析出文献（会议）论文集或专著中的析出文献 序号析出文献主要责任者析出文献题名C(或M)/论文集或专著主要责任者论 文集或专著题名出版地：出版者，出版年：起止页码 示例： 6 钟文发非线性规划在可燃毒物配置中的应用C/赵玮运筹学的理论与应用：中国 运筹学会第五届

46、大会论文集西安：西安电子科技大学出版社, 1996，468-471 7 WEINSTEIN L,SWERTZ M N Pathogenic oproperties of invading microorganismM/ SODEMAN W A，Jr.,SODEMAN W A.Pathologic physiology:mechanisns of disease. Philadelphia:Saunders，1974， 747-772 4 学位论文学位论文 序号主要责任者文献题名D 保存地：保存单位，年份 示例： 8 张和生地质力学系统理论D 太原：太原理工大学，1998 5 报报 告告 序号主要责任者文献题名R 报告地：报告会主办单位，年份 示例： 9 冯西桥核反应堆压力容器的 LBB 分析R 北京：清华大学核能技术设计研究院， 1997 6 专利文献专利文献 序号专利所有者专利题名P 专利国别：专利号，公告（或公开）日期（引用 辽宁科技大学本科生毕业设计 第19页 日期） 获取或访问途径 示例： 10 姜锡洲一种温热外敷药制备方案P 中国专利：881056078，1983-08-12 11 西安电子科技大学.光折变自适应光外差探测方法：中国，01128777.2P/OL.2002-05