（2）分析热处理过程中也许会出现的缺陷，针对这些缺陷提出预防的方法或补救措施。

　　（3）提交设计说明书（报告），2千字以上。报告格式请参照“毕业论文（设计）”格式。

　　弹簧垫圈质量的好坏应包括弹簧材料、几何尺寸、尺寸精度和表面上的质量等，其中对弹簧材料的性能要求是其重点详细的细节内容如下。

　　由于弹簧垫圈是在弹性范围内工作，不允许产生永久性变形。弹性好坏可以用应变能或弹性比功表示，根据应力应变曲线可知，弹性应变能（比功）与材料的弹性极限的平方成正比，与弹性模量成反比。要求弹性应变能或比功较大，也就是要求弹簧垫圈材料有良好的微塑性变形抗力，即弹性极限、屈服极限和屈强比要高，所以弹簧钢一般属于高强度或超高强度钢。弹簧垫圈材料的种类和热处理工艺对上述性能影响很大。相对而言，它们对钢材的弹性模量的影响较小。为延长其常规使用的寿命，它的第二相指点匀、细、圆、显微组织均匀、不耗脆性马氏体等。

　　65Mn弹簧垫圈的热处理工艺设计的热加工工艺流程经过许多次改进形成如下的工艺流程:下料→锻造→预备热处理(完全退火)→机械加工→淬火低温回火→平磨→组装。

　　预备热处理采用去应力退火，为增加其耐磨性最终热处理采用等温淬火低温回火。

　　65Mn钢强度.硬度.弹性和淬透性均比一般钢材要好的多。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，表面脱碳倾向比硅钢小，这些作为弹簧垫圈是很好的先决条件。该钢强度较高，淬透性较大，脱碳倾向小，但有过热敏感性，易出现淬火裂纹，并有回火淬性，65Mn弹簧垫圈的失效形式主要是断裂。在退火状态下切削加工性尚好，焊接性好，冷变形塑性低，带材可进行一般弯曲成型加工。

　　综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。

　　弹簧垫圈的工作情况很复杂，有些是在高温下长期工作的，因此要求其有良好的耐热性，即有高的蠕变极限、蠕变速率较小和较低的应力松弛率。相反有些是在低温地带工作则要求材料要有较高的低温冲击韧度、低温的脆性转化温度，以免发生冷脆。

　　在腐蚀介质中工作的弹簧垫圈，其表层金属与腐蚀介质发生化学货电化学反应，弹簧垫圈表层巨匠被腐蚀，易造成腐蚀脆性断裂。尤其是在交变应力作用下，材料的疲劳极限将明显降低，弹簧垫圈更易发生腐蚀疲劳断裂失效。所以一定要具有良好的耐侵蚀的能力。在高强度工作中，弹簧垫圈更易磨损消耗，所以要有更强的耐磨能力。

　　成分分析：Mn是良好的脱氧剂和脱硫剂。它能消除或减弱由于硫所引起的钢的热脆性，从而改善钢的热加工性能。Mn和Fe形成固溶体，提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度，经固溶处理后有良好的韧性，当受到冲击而变形时，表面层将因变形而强化，具有高的耐磨性；同时又是碳化物形成元素，进入渗碳体中取代一部分铁原子。

　　能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。

　　能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。

　　具有较强的数据运算与解决能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。

　　65Mn弹簧钢易过热，注意加热温度和保温时间。建议加热820度，适当保温。回火温度：320度时间要充分。硬度：45－48HRC．使用性能较好。盐浴NaCl:BaCl=3:7左右即可加热温度820，时间30秒/mm（mm指零件有效厚度），油冷。回火温度280，空气炉时间2小时，硝盐炉时间30分钟（只供参考，具体温度及时间看技术方面的要求而定）

　　[1]夏立芳主编.金属热处理工艺学.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2005

　　[2]中国机械工程学会热处理分会．热处理工程师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第一版.

　　[3]张玉庭主编．热处理技师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2006．第一版

　　[4]中国机械工程学会热处理学会．热处理手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第三版.

　　能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确地处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。

　　Si能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度。硅能提高钢的弹性极限、屈服强度和屈服比(σs/σb),以及疲劳强度和疲劳比(σ-1/σb)等。 硅能促使铁素体晶粒粗化，降低矫顽力。

　　65Mn钢的热处理包括初期的锻造和预先热处理，以减少坯料的硬度为方便后面的机加工，也为后续淬火、回火提供优良的原始组织。

　　由于我们专业并不怎么涉及机加工方面的知识，因此此处只能说明其在车床上进行加工。

　　本课设计了65Mn弹簧垫圈热处理工艺设计。主要的工艺过程包括下料、冲孔、冷压成型、热处理定型等过程。通过种种不同的工艺过程进行恰当的处理能够得到各种各样的性能良好的材料并且满足各项性能的要求。65Mn波浪形弹簧垫圈原有的回火工艺加以改，采用不一样的工艺对其进行热处理，并作压缩试验检测弹性性能，比较、分析各种工艺热处理后弹簧垫圈压缩试验的结果，起根据结果得出弹簧垫圈最佳热处理工艺为260℃低温回火。

　　由于是制造弹簧垫圈，因此其工作环境为受力较大的地方，其目的是为了分担共建所承受螺母的应力，所以弹簧垫圈一般耐磨性和硬度要求很高。

　　由于弹簧的服役条件的复杂性和苛刻性，其失效形式有多种多样，主要有断裂失效和应力松弛（变形）失效两大类。在断裂失效中又可分为脆性断裂和塑性断裂，其中突发性的脆性断裂的危害性最大。在断裂失效中又可分为脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂及疲劳腐蚀断裂。除此以外还有氢脆、镉脆及黑脆等。其中疲劳断裂约占其断裂失效形式的80%到90%。在生产实践中可依据起断口特征来判断其断裂方式，可根据其受力条件来找到断裂源，分析其断裂的扩展速率。应力松弛（变形）失效是弹簧垫圈在工作过程中都会存在的现象，但一般不被重视，而它对那些执行控制性元件中则是影响产品效率、灵敏度及可靠性的关键性零件。弹簧垫圈的早期失效对钢材的浪费相当严重、造成直接和间接的经济损失巨大。所以弹簧垫圈的失效分析和预防是一项重要的技术任务。

　　使学生了解、设计65Mn弹簧垫圈的热处理工艺，融会贯通有关专业课程理论知识，培育学生综合运用所学知识、分析问题和解决实际问题的能力。

　　热处理规范：淬火830℃±20℃,油冷;回火540℃±50℃(特殊需要时,±30℃)。

　　渗碳是将工件放入渗碳气氛中，并在900~950℃的温度下加热、保温，使其表面层增碳的一种工艺操作。

　　渗碳的目的是使工件在继续经过相应热处理后表面具有高硬度和耐磨性，而心部任保持一定的强度和较高的韧性。

　　第一、由于65Mn钢的含碳量较高，对于垫圈这种要求高强度和高耐磨的特性，那么65Mn钢的最重要的就是具有高硬度，需要调高其耐磨性。

　　第二、通过锻造和随后的退火，形成硬度较低的原始坯料，为后续的切削加工提供有利的方便和减少对于车床的磨损。

　　第四、 为了碎化、细化共晶碳化物，把粗大的枝晶状共晶碳化物打碎、提高碳化物分布的均匀性，细化碳化物的粒度，一般65Mn钢使用时都有必要进行锻造和预先热处理, 以减少碳化物的不均匀分布, 为后续淬火、回火提供优良的原始组织。

　　退火是将偏离平衡状态的金属坯料或零件加热至较高温度，保持一定的时间后通常以相当缓慢的速度冷却，以得到接近于平衡状态组织的各种工艺方法。图1是65Mn钢的退货工艺曲线。

　　对于要求淬火而其截面尺寸较大的弹簧垫圈，其钢材应有相应的淬透性、较小的过热敏感性和表面脱碳倾向小，才可能正真的保证弹簧垫圈表里组织和性能的均匀性，在冷、热成形时要求材料有足够的塑性和良好的耐磨、抗压性能。

　　65Mn钢具有较高的硬度,淬透性好,脱碳倾向少,价格低,切削性好等优点,但它有过热敏感性,易产生淬火裂纹,并有回火脆性。在65Mn中，锰大部分溶于铁素体中，形成置换固溶体，并使铁素体强化，一部分锰也溶于Fe3C中，形成合金渗碳体，锰还能增加珠光体相对量，并使它变细，来提升钢的强度。锰能与S化合成为MnS，以减轻S的有害作用锰钢具有过热倾向。65Mn钢属于高碳钢，加上Mn与Si的联合作用，使其碳当量达0.8%以上。这就使65Mn钢具有极大的淬硬倾向，焊接性极差。