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关于热处理的论文热处理工艺论文

作者: admin 时间:2019-04-10 来源:未知
摘要:摘要:首先介绍工具钢的种类及其工作条件和性能要求。通过对工具材料的机械性能、工艺性能和经济性分析,着眼于耐磨性与韧度等性能指标,对工具钢的热处理工艺进行了优化设计...

摘要: 首先介绍工具钢的种类及其工作条件和性能要求。通过对工具材料的机械性能、工艺性能和经济性分析,着眼于耐磨性与韧度等性能指标,对工具钢的热处理工艺进行了优化设计。然后综合阐述典型工具钢的性能特点、热处理工艺及应用场合,得出耐磨性与韧度的合理配合是工具钢性能发挥的关键。最后对工具钢合金化及热处理质量控制问题进行了介绍。     
     随着我国装备制造业的快速发展,工程材料的合理应用越发显得重要。选用恰当的材料来制造,从而保证制成的产品具有最佳形貌和性能;如果选材不   当,将会使所设计制造出产品,不能发挥出最佳性能,并可能导致其使用寿命大大降低;或因选材不当,导致成本太高,失去其应有的市场竞争力。所以,从事机械设计与制造的各类工程技术人员,需对材料要有技术性、经济性和质量性的价值观念。
    1工具钢的种类和性能要求     在碳素工具钢基础上加人一定种类和数量的合金元素,用来制造各种刃具、模具、量具等用钢就称为合金工具钢。与碳素工具钢相比,合金工具钢的硬度和耐磨性更高,而且还具有更好的淬透性、红硬性和回火稳定性。    
    1.1 工具钢的种类在工程上工具钢的分类有两种形式,一种是按成分可分为:碳素工具钢和合金工具钢;一种是按用途可分为:刃具钢、模具钢和量具钢。此外,还可按所用淬火冷却介质分为:水淬钢、油淬钢和空硬钢三类。工具钢分类方法很多,其中按用途分类是常用的。
     1.2 工作条件和性能要求    
    1.2.1 低合金刃具钢对于某些低速而且走刀量较小的机用工具,以及要求不太高的刃具,如丝锥、板牙等刃具可用碳素工具钢T7、T8、T10、T12来制作。碳素工具钢价格低廉,加工性能好,经适当热处理后可获得较高的硬度和良好的耐磨性。但是其淬透性差,回火稳定性和红硬性不高,不能用作对性能有较高要求的刀具。为了克服碳素工具钢的不足之处,在其基础上加(3%~5%)Me的合金元素就形成了低合金刃具钢。    
    1.2.2 高速工具钢随着切削加工速度的不断提高,以及被加工的材料强度增大,切削时产生大量的热,使刀刃受热温度升高,而且刀具还要承受较大的切削载荷,这就要求刀具材料应该具有更高的热硬性和强度。高速工具钢经过科学的热处理后具有较高的热硬性和耐磨性,同时还具有较好的淬透性。高速钢碳平均质量分数一般为(0.70%~1.50%)C,回火稳定性也较好。常用于制造各种切削刀具,也用于制作一些重载冷作模具和结构件等。
     1.2.3 模具钢模具钢分为冷作和热作模具钢两种。冷作模具钢要求具有高的硬度和耐磨性,足够的强度及韧性,形状复杂和淬火后不再进行加工的工具,要求淬火变形小。热作模具的种类很多,一类是热变形模具,另一类是压铸模具,故对其制作材料性能要求较高。热作模具钢应该具备良好的高温力学性能,即高的强度、韧性和足够耐磨性;良好的耐热疲劳性和导热性,即避免高温下模型型腔表面产生网状裂纹等现象;还应具有良好的淬透性,即使得模具整个截面性能均匀。
     1.2.4 量具钢用于制造卡尺、千分尺、样板、塞规、块规、螺旋测微仪等各种测量工具的钢被称为量具钢。量具在使用过程中始终与被测零件紧密接触并作相对移动,主要承受磨损破坏。因此要求其具有较高的硬度和耐磨性,以保证测量精度,还要有耐轻微冲击、碰撞的能力,热处理变形要小,在存放和作用过程中要有极高的尺寸稳定性。
     2热处理工艺设计分析
     2.1 低合金刃具钢热处理工艺低合金刃具钢的预先热处理是球化退火,目的是改善锻造组织和切削加性能,最终热处理是淬火+低温回火。组织为回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体,具有较高的硬度和耐磨性。以9SiCr钢制造的圆板牙是切削加工外螺纹的刀具,要求钢中碳化物均匀分布,热处理后硬度和耐磨性较高,而且齿形变形小。其制造工艺路线:下料—球化退火一机加工+淬火+低温回火+磨平面一抛槽—开口。9SiCr圆板牙的球化退火采用等温处理

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