T10钢车刀热处理工艺

攀枝花学院本科课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 （论文） [T10钢车刀热处理工艺设计] 学生姓名：    冯康                      学生学号：    201311102014            院（系）：      材料学院                年级专业：2013级材料成型及控制工程1班 指导教师：  孙青竹    副教授          二〇一六年六月 攀枝花学院本科学生课程设计任务书 题　目 T10车刀热处理工艺设计 1、课程设计的目的 使学生了解、设计T10车刀热处理生产工艺，主要目的：（1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。（2）学习热处理工艺设计的一般 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 、热处理设备选用和装夹具设计等。（3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 和规范。 2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 内容：进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。最后，写出设计说明书，说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。 要求：（1）分析生产加工及热处理过程中可能出现的缺陷，针对这些缺陷提出预防措施或补救措施。 （2）提交设计说明书（或设计报告），3～5千字，提交设计说明书。 3、主要参考文献 [1] 崔明择主编.工程材料及其热处理[M]. 北京：机械工业出版社，2009.7. [2]崔忠析主编.金属学与热处理（第二版）[M]. 北京：机械工业出版社，2007.5 [3]王建安. 金属学与热处理[M]. 北京：机械工业出版社，1980 [4] 中国机械工程学会.热处理手册[M]. 北京：机械工业出版社，2006.7 [5] 范逸明.简明金属热处理工手册[M].北京：国防工业出版社，2006.3 4、课程设计工作进度计划 第13周：对给定题目进行认真分析，查阅相关文献资料，做好原始记录。 第14周：撰写课程设计说明书，并进行修改、完善，提交设计说明书。 指导教师（签字）   日期 年 月 日 教研室意见： 年 月 日 学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日           课程设计（论文）指导教师成绩评定表 题目名称 T10车刀热处理工艺设计 评分项目 分值 得分 评价内涵 工作 表现 20% 01 学习态度 6   遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。 02 科学实践、调研 7   通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。 03 课题工作量 7   按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。 能力 水平 35% 04 综合运用知识的能力 10   能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。 05 应用文献的能力 5   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 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。 06 设计（实验）能力，方案的设计能力 5   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。 07 计算及计算机应用能力 5   具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。 08 对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力） 10   具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。 成果 质量 45% 09 插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度 5   符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。 10 设计说明书（论文）质量 30   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。 11 创新 10   对前人工作有改进或突破，或有独特见解。 成绩   指导教师评语 指导教师签名： 年　月　日             摘  要 本课程主要设计T10钢用来制造车刀的主要热处理设计流程，包括车刀工作条件及失效形式分析。刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度，韧性和抗氧化性，还需具有高的耐热性（红硬性），即在高温下仍能保持足够硬度的性能。 具体工艺流程以及热处理工艺流程包括预备热处理是球化退火：加热至750℃→最终热处理是淬火：加热至790℃→水冷；回火：低温回火 150℃→空冷。 关键词：耐磨  高硬度  红硬性 热处理 目  录 摘  要    Ⅰ 1、设计任务    1 1.1设计任务    1 1.2设计的技术要求    1 2、设计方案    2 2.1 变速箱设计的分析    2 2.1.1工作条件及性能要求    2 2.1.2失效形式及使用性能    2 2.2钢种材料    2 3、设计说明    4 3.1加工工艺流程    4 3.2具体热处理工艺    4 3.2.1预备热处理工艺    4 3.2.2最终热处理    5 4、质量检测    7 5、缺陷与分析    8 6、结束语    9 7、热处理工艺卡    10 参 考 文 献    11 1  设计任务 1.1设计任务 T10钢车刀热处理工艺设计。 1.2设计的技术要求 高硬度，高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一，若没有足够的高的硬度是不能进行切削加工的。否则，在应力作用下，工具的形状和尺寸都要发生变化而失效。高耐磨性则是保证和提高工具寿命的必要性，除了以上要求红硬性及一定的强度和韧性。 在化学成分上，为了使工具钢尤其是刃具钢具有较高的硬度，通常都使其含有较高的的碳（W（C）=0.65%~1.55%），以保证淬火后获得高碳马氏体，从而得到高的硬度和切断抗力，这对减少防止工具损坏是有利的。大量的含碳质量分数又可提高耐磨性，碳素工具钢的理想淬火组织应该是细小的高碳马氏体和均匀细小的碳化物，工具钢在热处理前都应进行球化退火，以使碳化物呈细小的颗粒状且分布均匀。 2  设计方案 2.1变速箱设计的分析 2.1.1工作条件及性能要求 刃具在切削过程中，刀刃与工件表面金属相互作用，使切削产生变形与断裂，并从工件整体剥离下来。故刀刃本身承受弯曲、扭转、剪切应力和冲击、振动等负载荷作用。由于切削层金属的变形及刃具与工件、切削的摩擦产生大量的摩擦热，均使刃具温度升高。切屑速度越快，则刃具的温度越高，有时刀刃温度可达600℃左右。 2.1.2失效形式及使用性能 刀刃是的失效形式有很多种，磨损是刀具失效的主要原因之一，如前刀面损，刀尖磨损和后刀面磨损。 按道具破损可分为：切削刃微崩，切削刃或刀尖崩碎，刀片或刀具折断，刀片表层剥落，切削部位塑性变型和刀片的热裂。 ①为了保证刃具的使用寿命，应要求有足够的耐磨性。高的耐磨性不仅决定于高硬度，同时也取决于钢的组织。在马氏体基体上分布着弥散的碳化物，尤其是各种合金碳化物能有效地提高刃具钢的耐磨能力。 ②为了保证刀刃能进入工件并防止卷刀，必须使刃具具有高于被切削材料的硬度（一般应在60HRC以上，加工软材料时可取45~55HRC），故工具钢应是以高碳马氏体为基体组织。 ③由于在各种形式的切削过程中，工具承受冲击，振动等作用，应当要求刀具有足够的塑性和韧性，以防使用中崩刀或折断。 ④为了使刀具能承受切削热的作用，防止在使用过程中因温度升高而导致硬度下降，应要求刃具具有高的红硬性。钢的红硬性是指钢在受热条件下，仍能保持足够的硬度和切削能力，这种性能成为钢的红硬性。红硬性可以用高温回火后在室温条件下测得的硬度直来表示。所以红硬性是钢抵抗多次高温回火软化的能力，实质上这是一个回火抗力的问题。 2.2钢种材料 选用T10碳素刃具钢，含碳量：W（C）=1%左右，工作温度：低于200℃。 性能：高硬度，成本低。缺点：淬透性低，红硬性差，耐磨性不足。 因其生产成本低，冷、热加工工艺性能好，热处理工艺（淬火+低温回火）简单，热处理后有相当高的硬度（58-64HRC），切削热不大（<200℃）时具有较好的耐磨性。因此在生产上获得广泛应用。对于侧重于要求韧性的工具如錾子、凿子、冲子等多采用T7、T8(A)钢；侧重要求硬度和耐磨性的工具如锉刀、刨刀多采用T12(A)、T13(A)钢；要求较高硬度和一定韧性的工具如小钻头、丝锥、低速车刀等多采用T9～T11(A)钢等。碳素刃具钢的缺点是淬透性低、回火稳定性小，红硬性差。因此，碳素刃具钢只能用于制造手用工具、低速及小走刀量的机用刀具。碳素刃具钢淬火时需用水冷，形状复杂的工具易于淬火变形，开裂危险性大等。当对刃具性能要求较高时，就必须采用合金刃具钢。 3  设计说明 3.1加工工艺流程 用T10钢制造形状简单的车刀，基本工艺路线为：下料→锻造→预备热处理（球化退火）→切削加工→最终热处理（淬火、回火等）→磨加工→磨刃 3.2热处理工艺 3.2.1预备热处理  球化退火：      对于含碳量大于0.6%的各种工具钢，磨具钢，轴承钢，共析、过共析钢的锻轧件等，为了改善其各类性能或提高最终热处理组织和性能，常常采用退火或球化退火工艺。球化退火是高碳钢预先热处理工艺，退火一般为炉内缓冷，为其淬火工艺中均匀奥氏体化提供组织准备。 T10属于碳素工具钢，含碳量为1%左右。球化退火的作用是消除钢中网状碳化物，改善金相组织，（因为锻造后晶粒粗大，硬度较高。）提高塑性，韧性，降低钢的硬度，以利于切削加工，减少最终热处理时的变形开裂趋势，而且也为淬火做好组织上的准备。退火温度为Ac1~Acm 之间 ,必须严格控制退火加热温度。退火后的组织为体基体上分布着均匀的、细小的碳化物颗粒。硬度应达到41HRC左右。 （2）工艺流程： 20分钟均匀加热至750℃→保温40分钟→20分钟匀速冷却至690℃→保温80分钟→炉冷到600℃→最后空冷 图3.1球化退火图 3.2.2最终热处理 ①淬火 淬火：指将钢件加热到 Ac3 或 Ac1（钢的下临界点温度）以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体（或贝氏体）组织的热处理工艺。常见的淬 火工艺有盐浴淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，表面淬火和局部淬火等，淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或下贝氏体组织， 淬火加热温度的选择：通常亚共析钢淬火加热温度为Ac3＋30～50℃ ，共析钢及过共析钢为Ac1＋30～50℃，对于T10钢（过共析钢），Ac1为730℃，其加热温度为Ac1＋30～50℃，即770℃,780℃,790℃。另外，选择淬火加热温度还要考虑工件的尺寸大小和形状，加热设备，合金成分等。