I
高度游标卡尺的选材、热处理工艺设计及分析
摘要
本文对高度游标卡尺的选材和热处理工艺进行了设计与分析。紧紧围绕“如何更好的在提高高度游标卡尺使用性能的同时降低其生产成本?”这一问题进行讨论与研究。因为，一个产品的核心竞争力的提高要通过提高其使用价值的同时降低其生产成本来实现。这样才能提高效益为企业赢得更多的利润，使企业在激
烈的竞争中立于不败之地。
具体而言，本文主要以高度游标卡尺尺身的热处理为例对其选材及热处理工艺进行了详细、合理的分析与设计。从高度尺的工况分析、失效分析和性能要求以及材料成本出发进行选材。在参照高度尺的传统热处理工艺的同时，考虑材料的性能和热处理工艺的可操作性与经济性，设计出了高度游标卡尺零件的预备热处理工艺和最终热处理工艺。本文通过镀硬铬的工艺提高了高度尺的耐磨性与耐蚀性；采用激光刻线的加工工艺提高了高度尺的测量精度；通过部分实验验证了高度游标卡尺选材与热处理工艺的合理性。本文对工件的校直、清洗和质量检测手段与方法以及零件常见缺陷与预防措施进行了分析与讨论。除此之外，还对热
处理设备的选型和热处理车间的布置进行了设计。
关键词：高度游标卡尺选材热处理工艺
Ⅱ
目录
1文献综述 1
1.1行业背景 1
1.2结构与原理 1
1.2.1高度游标卡尺的结构 1
1.2.2高度游标卡尺的原理 2
1.3选材与热处理工艺概述 2
1.3.1高度游标卡尺的选材 3
1.3.2热处理工艺概述 5
1.4研究意义 5
2高度游标卡尺的选材 6
2.1工况分析 6
2.1.1力学负荷 6
2.1.2工作温度 7
2.1.3周围介质 7
2.2零件材料的预选择 7
2.3零件材料的终选择 8
2.3.1高度游标卡尺各零件的选材 8
2.3.2高度游标卡尺底座的选材 9
3零件加工工艺及热处理工艺制定 10
3.1GCr15钢的成分和性能 10
3.2零件加工工艺流程 11
3.3主要工艺分析 11
3.3.1取样检查 11
3.3.2下料 12
3.2.3预备热处理 12
3.3.4最终热处理 12
3.3.5喷丸处理 13
3.3.6镀硬铬 14
3.3.7刻线一激光刻线 17
3.3.8校直 18
3.3.9清洗 19
4设备选型及厂房布置 20
4.1热处理设备的选择 20
4.1.1热处理炉型选择 20
4.1.2其它设备 21
4.2热处理车间布置 22
4.2.1热处理车间的特殊性 22
4.2.2厂房结构要求 22
4.2.3厂房建筑参数 22
4.2.4车间平面布置 22
Ⅲ
4.2.5厂房出入口 23
5热处理质量检测手段与方法 24
5.1退火质量检查及缺陷分析 24
5.1.1软化不足 24
5.1.2过量氧化、脱碳、过热与过烧 24
5.1.3金相组织不良 25
5.2淬火的质量检查及缺陷分析 25
5.2.1淬火变形 25
5.2.2淬火开裂 26
5.2.3.其他淬火缺陷及防止 27
6实验 30
6.1实验原始组织分析 30
6.2实验热处理工艺与组织分析 31
6.2.1正火工艺及其组织分析 31
6.2.2淬火工艺及其组织分析 32
6.2.3淬火+低温回火工艺及其组织分析 33
6.2.4淬火+中温回火工艺及其组织分析 34
6.2.5淬火+高温回火工艺及其组织分析 35
7结论 36
参考文献 38
致谢 39
附录 40
翻译 41
英文原文 41
英文译文 41
第1页共45页
1文献综述
1.1行业背景
有关统计资料显示，中国量具行业经过几十年的建设与发展，已经初步形成产品门类比较齐全、具有一定生产规模和开发能力的产业体系，成为除日本外全球第二大量具生产国。随着测量技术信息化的不断普及和国内外市场对数字化量具需求量的日益增高，我国数显量具和数字测量仪器仪表质量和技术含量有了较快的提升。在经济全球化的今天，世界制造业的中心正逐步向亚洲和中国转移。改革开放