2022年T钢热处理工艺.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计金属材料与热处理技术课程设计题 目: T12 钢热处理工艺课程设计院 (系):冶金材料系专业年级:材料 1201 负 责 人:陈博唐磊,杨亚西,合 作 者: 谭平,潘佳伟,多杰仁青指导老师:罗珍2022 年 12 月细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 17 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -湖南有色金属职业技术学院
2、热处理课程设计热处理工艺课程设计任务书系部冶金材料系专业金属材料与热处理技术学 生 姓 名 陈博,杨亚西,唐磊,谭平,多杰仁青,潘佳伟课程设计题目 T12 设计任务:1,课程设计的目的: 为了使我们更好地明白碳素工具钢的性能及其热处理工艺流程;培育同学综合运用所学的热处理课程的学问去解决工程问题的才能,并使其所学知识得到巩固和进展;学习热处理工艺设计的一般方法,热处理设备选用和装夹具设计等进行热处理设计的基础技能训练;2. 课程设计的任务分组(碳素工具钢 T12):锉刀的热处理工艺(唐 磊):热处理后的组织金相分析(陈 博):淬火(潘佳伟):回火(多杰仁青):局部淬火(谭 平):缺陷分析(杨亚
3、西)3. 课程设计的内容:T12 钢热处理工艺设计流程4 参考文献:【1】詹艳然,吴乐尧,王仲仁金属体积成形过程中温度场的分析塑性工程学报,2001,84 【2】叶卫平,张覃轶热处理有用数据速查手册机械工业出版社2005,59-60 【3】许天己钢铁热处理有用技术化学工业出版社 2005,134 136 设计进度支配:第一周周一周二钢的一般热处理工艺设计理论学习其次周周三 周五分组进行典型金属材料的热处理工艺设计周一周三撰写设计说明书周四周五答辩指导老师(签字) :年月 日1细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 17 页 - -
4、 - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计热处理工艺卡热处理工艺卡材料牌T12 零件重锉刀400g 号量工艺路热轧钢板冲压下料退火校直铣或刨侧线面粗磨半精磨剁齿淬火加回火;硬度技术条件检验方法HRC60-62,HB207 洛氏硬度计,布氏硬度计金相组珠光体,马氏体和金相观看织渗碳体力学性硬度:退火,能207HB,压痕直径4.20mm;淬火:布氏法,洛氏法62HRC 工工序名称设备装炉方式加热温保温介冷却冷却时间温序及数量度时 min 质度min 号1 预热加热炉- 550-65加热-
5、 - - 0 时间的 5-6倍2 球化退火退火炉- 760-772-4h 空5504h 0 气-600 3 淬火爱护气- 770-78- 水15010 氛炉0 -200 4 低温回火陈博回火炉- 160-180.75-空150 60 编制人编制日期0 1h 气2022.12.11 审核日期2细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 17 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计目录 基本资料 .4 工艺规范 .
6、5 T12 锉刀热处理 .6 1 锉刀材料的挑选 .6 2 锉刀的热处理工艺 .6 2.1 球化退火的详细工艺 .6 2.2 T12 钢制锉刀,其工艺路线如下:.6 2.3 淬火.7 2.4 回火.8 2.5 局部淬火 .9 3 热处理后组织金相分析 .9 4 质量检验 .14 5 缺陷分析 .15 参考文献 .163细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 17 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计 表
7、1、碳素工具钢化学成分序号牌号C Mn 化学成分S P Si 不大于1 T7 0.65-0.74 0.40 0.35 0.030 0.035 2 T8 0.75-0.84 0.40-0.60 3 T8Mn 0.80-0.90 4 T9 0.85-0.94 0.40 5 T10 0.95-1.04 6 T11 1.05-1.14 7 T12 1.15-1.24 8 T13 1.25-1.35 4细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 17 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - -
8、 - - - - - - - -湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计工艺规范1、 临界点温度 近似值 Ac1 =730 C 、, Accm =820 C 、 Ar1 =700 C 2、 正火规范正火温度 850870 c, 空冷 , 硬度 269 341HBW 3、一般退火规范退火温度 760 770 C, 保温 2 4h, 再以 30 C/h 冷速 , 随炉缓冷到 500 600 C,出炉空冷;4、等温球化退火规范 1 760 770 C 2 4h, 680700 C 4 6h, 等温后炉冷到 500 600 C, 出炉空冷 , 硬度 207HBW 2 750 770 C 12h, 680
9、 700 C 2 -3h, 组织 24 级, 网状碳化物等级 2 级;5、调质处理规范硬度 179 207HBW, 珠光体淬火温度 800820 C,油冷 ; 回火温度 640680 C,保温时间 23h, 球化级别:3 5 级, 硬度 183 207HBW;6、一般淬火、回火规范 淬火温度 760780 C,水冷、 . 油双液冷却或碱浴冷却 . 硬度 62HRC, 回火温 度180 10 C ;7、薄片切断刀微变形处理 1 调质处理 : 760 770 C 4. 25min 淬入三硝水介质 , 600 610 C 1h 空冷回火;2 最终热处理 : 850 860 C 80s 淬三硝水 2
10、3s 后, 入硝盐 180 190 C 4min 空冷, 270 280 c 1h 空冷, 硬度 56 57HRC. T12 钢的物理性能5细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 17 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计T12 锉刀热处理1 锉刀材料的挑选据上面的分析得知锉刀的材料选用必需具备高硬度、高耐磨性和足够的韧性,故应挑选 T11 或 T12 钢;2 锉刀的热处理工艺路线:热轧钢板(带)下料锻(
11、轧)柄部球化退火机加工淬火低温回火2.1 球化退火的详细工艺一般(缓冷) 球化退火,缓冷适用于多数钢种,特殊是装炉量大时,操作比较便利,但生产周期长;等温球化退火,适用于多 数钢种,特殊是难于球化的钢以及球化质量要求高的钢(如滚动轴承钢);其生产周期比一般球化退火短,不过需要有能够掌握共析转变前冷却速率的炉子;周期球化退火,适用于原始组织为片层状珠光体组织的钢,其生产周期也比一般球化退火短,不过在设备装炉量大的条件下, 很难按掌握要求转变温度, 故在生产中未广泛采纳;低温球化退火,适用于经过冷形变加工的钢以及淬火硬化过的钢(后者通常称为高温软化回火) ;形变球化退火,形变加工对球化有加速作用,
12、 将形变加工与球化结合起来, Acm可缩短球化时间;它适用于冷、热形变成形的钢件和钢材(如带材)是在或 Ac3 与 Ac1 之间进行短时间、 大形变量的热形变加工者; 或是在常温先予以形 变加工者;也可以是利用锻造余热进行球化者);球化退火:将毛坯加热到 760-770,保温 2-4h 然后以 30-50h 的速度冷 却到 550-600出炉后空冷,处理后组织为球化体,硬度为 180-200HB;淬火 温度为 770-780,可用盐溶液、高频感应加热或在爱护气氛炉中加热,以防止表面脱碳和氧化; 加热后水冷, 由于锉刀柄部要求较低, 在淬火时先将齿部放在水中冷却,待柄部颜色变成暗红色时才全部 1
13、50-200时,提出水面;木锤校直;倾入水中;当锉刀冷却到低温回火:温度为 160-180,事时间 0.75-1h ,空冷; 成品板锉表面刃部硬 度 64-67HRC,柄部 35HRC 2.2 T12 钢制锉刀, 其工艺路线如下:热处理精加工;锻造热处理机加工锉刀由 T12 锻成,然后退火磨削校正, 经剁锉机剁出锉齿后在淬火, 硬度一般62-67HRC; 预热:为了削减锉刀加热时内部产生应力,使之弯曲小和防止裂纹,对锉刀在加热之前要进行预热以达到以上目的;预热温度为 为加热时间的 56 倍;550650,时间6细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - -
14、- 第 7 页,共 17 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计锻后热处理也叫退火得到的是球化珠光体组织,硬度一般为机械加工能够加工的动的范畴,机加工后的热处理叫淬火 +回火,一般采纳较低的温度回火,得到的是回火马氏体 +碳化物,硬度较高 氏体和碳化物 . T12 钢 780水淬、低温回火后为回火马锻造后,晶粒破裂,硬度强度增大;第一次热处理应当为退火;目的:降低材料的硬度, 使组织匀称, 利于机械加工, 此时的组织为铁素体加渗碳体的机械混合物; HRC不会超过 30;
15、其次次热处理后,对于锉刀,其硬度应当大于50HRC,同时保证材料的耐磨性;此时组织为马氏体和少量的奥氏体;淬火温度 760780,回火温度 16180,回火后硬度大于 HRC60T12是碳素工具钢,含碳量 1.2 退火:(图 8)放煤气炉上面烧到红色,然后关掉炉子,把刀子放在炉子上冷却,或者空气冷却也可以退火的目的: 主要是降低金属材料的硬度,提高塑性, 以利切削加工或压力加工,削减残余应力,提高组 织和成分的匀称化,或为后道热处理作好组织预备等;2.3 淬火 :(图 6、图 7)放煤气炉上面烧到亮红色(略微有点泛白),然后快速拿出,刀尖向下垂直插入油中,保持一段时间,取出,然后快速回火淬火的
16、目的:使钢件获得所需的马氏体组织, 提高工件的硬度, 强度和耐磨性,为后道热处理作好组 织预备等;淬火裂纹的特点 在淬火过程中,当淬火产生的庞大应力大于材料本身的强度并超过塑性变形极限时, 便会导致裂纹产生; 淬火裂纹往往是在马氏体转变开头进行后不久产生的, 裂纹的分布就没有肯定的规律,面突变处形成;但一般简洁在工件的尖角、 截在显微镜下观看到的淬火开裂,可能是沿晶开裂, 也可能是穿晶开裂; 有的呈7细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 17 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - -
17、 - - - - - - - - - -湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计放射状,也有的呈单独线条状或呈网状; 因在马氏体转变区的冷却过快而引起的 淬火裂纹,往往是穿晶分布,而且裂纹较直,四周没有分枝的小裂纹;因淬火加 热温度过高而引起的淬火裂纹, 都是沿晶分布, 裂纹尾端尖细, 并出现过热特点:结构钢中可观看到粗针状马氏体;工具钢中可观看到共晶或角状碳化物;表面脱碳的高碳钢工件, 淬火后简洁形成网状裂纹; 这是由于, 表面脱碳层在淬火冷却 时的体积胀比未脱碳的心部小,表面材料受心部膨胀的作用而被拉裂呈网状;非淬火裂纹的特点 淬火后发觉的裂纹, 假如裂纹两侧有氧化脱碳现象, 就可以确定裂纹
18、在淬火之前就已经存在;淬火冷却过程中, 只有当马氏体转变量达到一定数量时,裂纹才有可能形成;与此相对应的温度,大约在 250以下;在这样 的低温下,即使产生了裂纹,裂纹两侧也不会发生脱碳和显现明显氧化;所以,有氧化脱碳现象的裂纹是非淬火裂纹;假如裂纹在淬火前已经存在, 又不与表面相通, 这样的内部裂纹虽不会产生氧 化脱碳,但裂纹的线条显得松软, 尾端圆秃,也简洁与淬火裂纹的线条刚健有力,尾端尖细的特点区分开来;分析当工件在锻造过程中形成裂纹时,淬火加热即引起裂纹两侧氧化脱碳;随着脱碳过程的进行, 裂纹两侧的碳含量降低, 铁索体晶粒开头生核; 当沿裂纹两 侧生核的铁素体晶粒长大到彼此接触后,便向
19、离裂纹两侧较远的基体方向生长;由于裂纹两侧在脱碳过程中碳浓度的下降,也是由裂纹的开口部位向内部进展,因而为铁素体晶粒的不断长大供应了条件,状晶体;故最终长大为晶界与裂纹相垂直的柱2.4 回火 :(图 9)炉子开小火焰,锉刀不要靠火焰太近,最好是用砂纸将刚淬火后的刀子磨出一些金属本色, 在回火的时候把握不要让刀子变蓝色就可以回火的目的: 主要是排除钢件在淬火时所产生的应力,磨性外,并 具有所需要的塑性和韧性等;使钢件具有高的硬度和耐回火脆性:是指淬火钢回火后显现韧性下降的现象;淬火钢在回火时,随着回火温度的上升, 硬度降低, 韧性上升, 但是在很多钢的回火温度与冲击韧性的关系曲线中显现了两个低谷
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