目录
1、绪论:
摘要--------------------------------------------------------------1 关键词------------------------------------------------------------1 前言--------------------------------------------------------------2 2、实验
方案
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及方法:
2.1实验研究对象----------------------------------------------------------------------------3
2.2实验理论准备----------------------------------------------------------------------------3
2.3实验
流程
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设计---------------------------------------------------3 2.
3.1总的工艺流程-------------------------------------------------3
2.3.2具体工艺制定、参数作用及热处理后组织-------------------------3
3、实验结果和讨论
3.1原始组织分析及硬度---------------------------------------------7 3.2球化退火后组织及硬度-------------------------------------------8 3.3淬火后组织及硬度-----------------------------------------------9
3.4回火后组织及硬度-----------------------------------------------11
4、结论和建议
4.1结论----------------------------------------------------------12
4.2建议-----------------------------------------------------------12
5、附录
附录一-------------------------------------------------------------13 附录二-------------------------------------------------------------13 参考文献-----------------------------------------------------------14 致谢---------------------------------------------------------------14
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●摘要
手用锯条材料的热处理工艺,手用锯条具有高耐磨性、高强度、高硬度,使用寿命较长等特点,选用T10碳素工具钢材料加工。T10属于过共析钢,含碳量0.95~1.04%,Si≤0.35%,Mn≤0.40%.硬度供应状态HB≤187,淬火后HRC≤62.锯条在切削过程中,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。本身还承受弯曲、扭转、剪切应力和冲击、振动等负荷作用。锯条的磨损是主要的失效形式。此外,锯条的尺寸要求长且薄,刀刃处易受压弯曲,且受强烈震动、冲击时易崩刀,甚至整体折断。用T10工具钢采用的热处理工艺是先预备热处理,即球化退火,以达到利于切削的作用。粗加工后进行最终热处理,淬火后盐水冷却,再低温回火。最终热处理后的组织是马氏体和残余奥氏体,使材料具有高硬度高强度及高的耐磨性等特点,并去除一定的热加工
应力。最后再精加工及装配成型。〖关键词〗
高强度高硬度耐磨性过共析钢崩刀热处理箱式炉
1、前言
普通手用钢锯条是一种工业消耗品,在国内有很大的市场。据有关资料统计,全国40余家锯条生产厂年生产锯条15~16亿支。大多锯条采用碳素工具钢制成,碳素工具钢价廉易得,易于锻造成型,常用于切割管件、实心体、木材、塑料及所有可加工金属。其切削硬质合金可达300mm/min,切削大理石可达100mm/min,切削花刚石可达40mm/min,是传统往复锯或线切割效率的几十倍,其切口窄(只有 1.2mm~2mm),与传统的往复锯和圆盘锯相比可省原料理6~10倍,可为用户带来显著的经济效益,这些优点都是传统的往复锯,圆盘锯无法比拟的。
锯条损坏的原因:1、折断原因:锯条装得太松或太紧;工件抖动或未夹紧;锯缝歪斜;压力太力;新锯条在旧缝中卡住等。2、崩齿原因:锯条粗细选择不
当;起锯方向不对;将锯完时未用手扶料。3、锯齿磨损快的原因:未加冷却液;锯速太快;锯时粗枝大叶。
碳素工具钢锯条存在着耐磨性差,经整体淬火后锯条的脆性大,在使用中有极易断条失效的缺陷,生产中应设法改善缺陷,提高使用寿命。
2、实验方案及方法
2.1实验研究对象:手用锯条材料的选用及其热处理工艺
2.2实验理论准备:
2.2.1手用锯条的工作条件
锯条在切削过程中,刀刃在工件表面金属相互作用,使得切屑产生变形与断裂并从工件整件下剥离下来,故刀刃本身承受弯曲、扭转、剪切应力和冲击、振动等负荷作用,同时还要受到工件和切屑的强烈摩擦作用。
2.2.2手用锯条的失效形式
锯条的切削作用,使锯条长时间磨削,故磨损是主要的失效形式。当锯条磨削到一定程度后就不能正常工作了。此外,锯条的尺寸要求长且薄,刀刃处易受弯曲,且受强烈振动,冲击时出现“崩刀”现象甚至整体折断。
2.2.3手用锯条的选用原则
具有高硬度,高耐磨性;具有一定的淬透性,淬硬性;具有一定耐蚀性;韧性要求不高;材料成本低,需大批量生产,且加工工艺简单,容易操作等特点
2.2.4手用锯条的选用材料
锯条的材料很多,手用锯条要求高硬度、高耐磨性、较好的韧性和弹性(锯条弯成直径为200毫米的半圆不折断,变形不超差),通常用T10、T12、或20钢渗碳制成
实验选用材料:本次实验根据实验室环境及硬件设施,选用材料T10,通过淬火加低温回火得到。
2.2.5实验使用设备:
加热炉、显微金像设备、洛氏硬度机
2.3实验流程设计:
2.3.1总的工艺流程
毛抷→锻造→球化退火→粗加工→最终热处理(淬火+低温回火)→精加工→装配
2.3.2具体工艺的制定、参数作用及热处理后组织 2.3.2.1球化退火——预备热处理 作用:1、降低硬度,改善切削性能
2、获得均匀组织,改善热处理工艺性能
3、为后面的切削作准备工作 退火后的组织:球状珠光体 退火后的硬度:HB ≤197~217 参数选择:
表一:球化退火工艺参数表
图一:球化退火工艺图 设备:箱式炉
温度/℃
2.3.2.2粗加工
作用:对零件的尺寸进行加工,保留一定加工余量
设计尺寸:长300mm 宽15mm 厚2mm
实际实验尺寸:长15mm 直径10.37mm的圆棒
2.3.2.3最终热处理
1、淬火(不完全淬火)
作用:提高锯条工件的硬度、耐磨性能。
淬火后的组织:过共析钢的淬火应为不完全淬火,其温度为AC1+(30~50℃)加热状态为细小奥氏体晶粒和未溶解的碳化物。淬火后得到隐晶马氏体和均匀分布的球状碳化物。这种组织不仅有高的强度和硬度、高的耐磨性,而且也有较好的韧性。
温度选择说明:高于AC1以上30~50℃目的是为了保证工件内部各部分温度均高于AC1。但若温度过高,超过Accm以上温度,处于单相奥氏体区,碳化物溶解,奥氏体晶粒长大,淬火后得到片状马氏体(孪晶马氏体),其显微裂纹增加,脆性增大,淬火开裂倾向也增大。由于碳化物的溶解,奥氏体中含碳量增加,淬火后残余奥氏体量增多,钢的硬度和耐磨性降低。
淬火后的硬度:HRC 63~65
参数选择:
加热温度:727+30~50=757~777℃
冷却介质:盐或碱的水溶液
加热时间确定:t=a*K*D
加热系数a=1.0 min/mm (查表);
修正系数 K=4 (查表);
锯条的有效厚度 D=2~2.5mm;
实际零件厚度 D=10.37mm;
根据公式 t=1.0min/mm * 4 * (10.37mm)=41.48min 取45min
表二:淬火工艺参数表