(完整word版)T12钢热处理工艺
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实验 碳钢的热处理
实验碳钢的热处理一、实验目的1. 了解碳钢的基本热处理（正火、淬火及回火）工艺方法；2. 掌握冷却条件与钢性能的关系；3. 分析正火、淬火及回火温度对钢性能的影响。
二、实验仪器、设备和材料1. 实验材料：20钢，45钢，T12钢；2. 实验设备：箱式实验电阻炉（型号：SX2-8-12、SX2-4-10、SX2-8-16等）、控温仪表、hrss-150洛氏硬度机、水银温度计；3. 淬火介质：水，油（使用温度约20℃）。
三、实验原理1. 钢的退火和正火钢的退火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉冷却。
此时奥氏体在低于Ar1温度以下的高温区发生分解而得到比较接近平衡状态的组织。
一般中碳钢（如40、45钢）经退火后组织稳定，硬度较低（HB180～22）有利于下一步进行切削加工。
正火是将钢加热到Ac3或Acm以上30～50℃保温后进行空冷。
由于冷却速度稍快，与退火组织相比，组织中的珠光体相对量较多，且片层较细密；对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善切削加工性；对高碳钢则正火可消除网状渗碳体，为下一步球化退火及淬火做准备。
2. 钢的淬火淬火是将钢加热到临界温度以上30～50℃，保温后淬入各种不同的冷却介质中快速冷却以获得淬火马氏体或下贝氏体组织。
碳钢经淬火后得到淬火马氏体、下贝氏体和少量的残余奥氏体组织。
为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热温度、保温时间和冷却速度。
3. 钢的回火回火是将淬火后的钢加热到临界点(Ac1)以下的某一温度，保温一定时间后以适当的冷却速度冷却到室温的热处理工艺。
钢经淬火后得到的淬火马氏体组织是亚稳相，有转变为其它组织的趋势，同时淬火使工件内部产生很大的内应力，导致工件变形甚至开裂。
特别是一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化而失去精度，因此淬火钢必须进行回火处理。
不同的回火工艺可以使钢获得所需的各种不同性能。
对碳钢来说，回火工艺的选择主要是考虑回火温度和保温时间这两个因素。
钢的热处理
t2 t1
等温时间t M转变量与等温时间的关系
M转变是在Ms～Mf温度范围内迚行，与停留时间无关。
3
转变不完全
多数钢的Mf点在室温以下，因此冷却到室温时 仍会有A存在，称为残余A，用Ar表示。A的含碳 量越高，Ms、Mf就越低，所以Ar就越多。
100 80 60 40 20
4
瞬间形核，高速长大
Ms Mf 20 温度（℃） M转变量与温度的关系
E G A3
900
γ
Accm Arcm Acm
860
820
780
α+γ Ar3 P
Ac3
S
γ+Fe3C
K
740
临界点，它是制定热处理工
艺时选择加热和冷却温度的 依据。
700
α+Fe3C
660 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
w(C)%
3 钢在加热时的组织转变
3.1 A的形成
A A→F3C A→P A→B Ms
21 32
38
40 43 50 55
HRC
温度/℃
Mf
1 10 102 103 104 105
时间/s
影响C曲线的因素
⑴ 成分的影响
① 含碳量的影响：共析钢的C曲线最靠右，其余向左移动。
Ms 与Mf 点随含碳量增加而下降。
② 合金元素的影响
除Co 外, 凡溶入奥氏体的合金元素都使C 曲线右移。
4
原始组织的影响 ——原始组织越细，相界面越多，越有利于A形核。
4 钢在冷却时的组织转变
连续冷却转变 热处理时常用的冷却方式
等温转变
由于冷却过程大多不是极其缓慢的，得到的组织是不平衡组织，因
钢的热处理工艺
钢的热处理第一章钢的热处理热处理工艺包括：将钢材或钢制件加热到预定温度，在此温度下保温一定时间。
然后一定的冷却速度冷却下来，达到热处理所预定的对钢材及钢制件的组织与性能的要求。
1□□钢的加热1.1□制定钢的加热制度加热温度、加热速度、保温时间。
1.1.1加热温度的选择加热温度取决于热处理的目的。
热处理分为：淬火、退火、正火、和回火等。
淬火的目的是为了得到细小的马氏体组织，使钢具有高的硬度；退火及正火的目的是获得均匀的珠光体组织，因此其加热温度不同。
在具体制定加热温度时应按以下原则：热处理工艺种类及目的要求；被加热钢材及钢制件的化学成分和原始状态；钢材及钢制件的尺寸和形状以及加热条件来制定。
对于碳钢及低合金钢的加热温度：亚共析钢淬火温度：A C3以上30～50℃；过共析钢淬火温度：A C3以上30～50℃；亚共析钢完全退火：A C3以上20～30℃；过共析钢不完全退火：A C3以上20～30℃；正火A C3或A CM以上30～50℃；1.1.2加热速度的选择必须根据钢的化学成分及导热性能；钢的原始状态及应力状态；钢的尺寸及形状来确定加热速度。
如钢的原始状态存在着铸造应力或轧煅热变形残余应力时，在加热是应特别注意。
对这类钢要特别控制低温阶段的加热速度。
钢的变形与热裂倾向是以钢的化学成分及原始状态不同而不同，主要有以下几点：a) 低碳钢比高碳钢热烈倾向小；b) 碳钢比合金钢变形开裂倾向小；c) 钢坯和成品件比钢锭变形和开裂倾向小；d) 小截面比大截面的钢变形和开裂倾向小。
1.1.3钢在加热时的缺陷a) 过热：过热就是由于加热温度过高，加热时间过长使奥氏体晶粒过分长大。
粗大的奥氏体晶粒在冷却时产生粗大的组织，并往往出现魏氏组织，结果是钢的冲击韧性、塑性明显下降。
已过火的钢可以在次正火或退火加以纠正。
b) 强烈过热：加热温度过高或加热保温时间过长，使氧或硫沿晶界渗入钢中或者钢中的硫与氧在高温下溶解于奥氏体中，在冷却过程中硫或氧以化合物形态沿粗大的奥氏体晶界析出。
(完整word版)退火、正火、淬火、回火工艺
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。
在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。
早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。
白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。
中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。
随着淬火技术的发展，人们逐渐发现冷剂对淬火质量的影响。
三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀，相传是派人到成都取水淬火的。
这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了，同时也注意了油和尿的冷却能力。
中国出土的西汉(公元前206～公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15～0.4%，而表面含碳量却达0.6%以上，说明已应用了渗碳工艺。
但当时作为个人“手艺”的秘密，不肯外传，因而发展很慢。
1863年，英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织，证明了钢在加热和冷却时，内部会发生组织改变，钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。
(完整)热处理工艺守则
一、热处理代号和材料标注方法（一）热处理代号1. 适用于结构钢和铸件代号：0—自然状态1—正火(或正火+回火)2—退火3—精锻+回火（如精锻或精辊叶片在精锻后只需高温回火）4—淬硬5—调质6—化学热处理（渗碳或氮化）7—除应力（包括活塞环定型处理)9—表面淬火或局部淬火2.适用铸造有色金属和奥氏体钢的代号：0—原始状态1—再结晶退火T—除应力退火T1-人工时效T4—淬火（固溶处理）T5—淬火和不完全时效T6-淬火和完全时效（固溶处理和完全时效到最高硬度）3.压力加工有色金属代号：0—原始状态M—退火C-淬火CZ—淬火和自然时效CS-淬火和人工时效（二）材料的标注方法：1.零件的材料或毛坯（包括铸锻件）如不作任何处理，也不作机械性能检查，则只标材料牌号（其热处理代号“0”在图纸上不标注）如：A3,20，35，ZQSn6—6-3。
2.零件的材料或毛坯在热处理后，不作硬度及机械性能检查者则只标注材料牌号和热处理代号：如:45-1,若有几种热处理，可用热处理代号按工艺路线顺序逐项填写：如:15CrMoA-1+7。
3.有些材料的技术条件，有几种检查组别,但强度等级只有一种或可按材料截面尺寸来决定强度等级，只注明材料牌号，热处理代号和检查组别:如：45—5（Ⅱ) 35CrMoA—5（Ⅱ）4.有些材料的技术条件，有几种组别，在同一热处理状态中有不同的强度等级,则注明材料牌号、热处理代号强度等级和检查组别，不需要规定检查组别时，检查组别可省略。
25Cr2MoVA-5 25Cr2MoVA-5如：735—Ⅲ 7355。
有些零件或者是比较重要或者是技术要求比较复杂，用上述标注方法不能说明全部要求者，则应注明标准号，在同一热处理状态中有不同的强度级别时，还应注明强度级别。
35CrMoA-5 35CrMoA-5如：Q/CCF M 3003-2003 590×Q/CCF M 3003—20036。
大锻件如叶轮、铸造轴、整体转子等的材料标注方法钢号锻件级别×标准编号7。
(完整word版)T12钢热处理工艺
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2013年12月热处理工艺课程设计任务书热处理工艺卡目录基本资料 (4)工艺规范 (5)T12锉刀热处理 (6)1锉刀材料的选择 (6)2锉刀的热处理工艺 (6)2.1 球化退火的具体工艺 (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 (16)表1、碳素工具钢化学成分序号牌号化学成分C Mn Si S P不大于1T70.65-0.74≤0.40≤0.350.0300.0352T80.75-0.843T8Mn0.80-0.900.40-0.60 4T90.85-0.94≤0.40 5T100.95-1.046T11 1.05-1.147T12 1.15-1.248T13 1.25-1.35工艺规范1、临界点温度(近似值)Ac1 =730°C 、, Accm =820°C 、Ar1 =700°C2、正火规范正火温度850~870°c, 空冷, 硬度269 ~341HBW3、普通退火规范退火温度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, 680~700°C ×4 ~6h, 等温后炉冷到500 ~600°C, 出炉空冷, 硬度≤207HBW2) 750 ~770°C ×1~2h, 680 ~700°C ×2 --3h, 硬度179 ~207HBW, 珠光体组织2~4级, 网状碳化物等级≤2级。
钢的热处理工艺
的含碳量为 0.6~1.4% ，正火组织中不 出现先共析相，只存在伪共析珠光体和 索氏体。对于亚共析钢，正火后组织中 析出的铁素体数量较少，珠光体数量较 多，且珠光体片间距较小；对于过共析 钢，正火可以抑制先共析网状渗碳体的 析出。
12
正火工艺较简单、经济，主要应用于以下方面：
（1）改善低碳钢的切削加工性能 碳量〈0.25 ％的低碳钢及低合金钢，退火后硬度过低，正火处理 可提高硬度，改善切削加工性能。 （2）消除中碳钢热加工缺陷 中碳结构钢铸、锻、轧及焊件，热加工后易出现魏氏组织、晶粒 粗大等过热缺陷和带状组织，正火可消除，达到细化晶粒、均匀组织、 消除内应力的目的。 （3）消除过共析钢网状碳化物
16
（１）热应力及其变化规律
工件在加热和冷却时，由于不同部位的温度差异，导致热胀冷缩的不 一致而产生的内应力称为热应力。 以圆柱 工件为例分 析热应力的 变化规律 到了冷却后期，表层温度的 降低和体积的收缩已经终止，而 心部体积继续收缩，由于心部受 到表层的牵制，应力逐渐转变为 拉应力，而表层则受到压应力。 当整个试样冷至室温时，内外温 差消失，冷却后期的应力状态被 保留下来成为残余应力。 因此，工件淬火冷至室温时， 由于热应力引起的残余应力 表层
炉冷至略低于 Ar1的温度等温处理。如此多次反复加热和冷却，最后冷 至室温，以获得球化效果最好的粒状珠光体组织。
一次球化退火 等温球化退火
往复球化退火
8
T10钢球化退火组织 ( 化染 ) 500
9
（4）扩散退火
扩散退火 又称 均匀化退火 ，是将铸锭、铸件加热至 Ac3 或 Accm 以上 150 ～ 300℃，保温 10 － 15h ，然后随炉缓慢 冷却的热处理工艺。
温度）所需要的时间，而且取决于组织转变所需要的时间。完全退火 保温时间与钢材的化学成分、工件的形状和尺寸、加热设备类型、装 炉量以及装炉方式等因素有关。 退火后的冷却速度应缓慢，以保证奥氏体在Ar1温度以下不大的 过冷条件下进行珠光体转变，避免硬度过高。碳钢＜ 200℃/h ，低合 金钢＜100℃/h，高合金钢＜50℃/h。出炉温度在600℃以下。 将奥氏体化后的钢很快降至稍低于 Ar1 温度等温，使奥氏体转变 为珠光体，在空冷至室温，称为等温退火。 等温退火适用于高碳钢、合金工具钢和高合金钢等，可以显著缩 短退火时间；但不适合大截面工件和大批量炉料。
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正火工艺较简单、经济，主要应用于以下方面：
（1）改善低碳钢的切削加工性能 碳量〈0.25 ％的低碳钢及低合金钢，退火后硬度过低，正火处理 可提高硬度，改善切削加工性能。 （2）消除中碳钢热加工缺陷 中碳结构钢铸、锻、轧及焊件，热加工后易出现魏氏组织、晶粒 粗大等过热缺陷和带状组织，正火可消除，达到细化晶粒、均匀组织、 消除内应力的目的。 （3）消除过共析钢网状碳化物
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（１）热应力及其变化规律
工件在加热和冷却时，由于不同部位的温度差异，导致热胀冷缩的不 一致而产生的内应力称为热应力。 以圆柱 工件为例分 析热应力的 变化规律 到了冷却后期，表层温度的 降低和体积的收缩已经终止，而 心部体积继续收缩，由于心部受 到表层的牵制，应力逐渐转变为 拉应力，而表层则受到压应力。 当整个试样冷至室温时，内外温 差消失，冷却后期的应力状态被 保留下来成为残余应力。 因此，工件淬火冷至室温时， 由于热应力引起的残余应力 表层
炉冷至略低于 Ar1的温度等温处理。如此多次反复加热和冷却，最后冷 至室温，以获得球化效果最好的粒状珠光体组织。
一次球化退火 等温球化退火
往复球化退火
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T10钢球化退火组织 ( 化染 ) 500
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（4）扩散退火
扩散退火 又称 均匀化退火 ，是将铸锭、铸件加热至 Ac3 或 Accm 以上 150 ～ 300℃，保温 10 － 15h ，然后随炉缓慢 冷却的热处理工艺。
温度）所需要的时间，而且取决于组织转变所需要的时间。完全退火 保温时间与钢材的化学成分、工件的形状和尺寸、加热设备类型、装 炉量以及装炉方式等因素有关。 退火后的冷却速度应缓慢，以保证奥氏体在Ar1温度以下不大的 过冷条件下进行珠光体转变，避免硬度过高。碳钢＜ 200℃/h ，低合 金钢＜100℃/h，高合金钢＜50℃/h。出炉温度在600℃以下。 将奥氏体化后的钢很快降至稍低于 Ar1 温度等温，使奥氏体转变 为珠光体，在空冷至室温，称为等温退火。 等温退火适用于高碳钢、合金工具钢和高合金钢等，可以显著缩 短退火时间；但不适合大截面工件和大批量炉料。
热处理T12
扁锉的热处理工艺一、锉刀简介1.锉刀的制造材料锉刀用碳素工具钢T12 或T13 制成，经热处理后切削部分硬度达HRC62～72。
是专业厂生产的一种标准工具。
2.锉刀的构造锉刀由锉身和锉柄两部分组成。
锉刀的种类和合理运用 1.锉刀的种类锉刀通常分为普通锉、特种锉和整形锉三类。
锉刀若按刀齿的加工方法可分为剁齿锉刀与铣齿锉刀两种；按锉刀齿纹的排列可分为单齿纹锉刀与双齿纹锉刀两种；按其加工对象可分为普通锉刀、特种锉锉刀的选择合理选用锉刀对提高锉削效率、保证锉削质量、延长锉刀使用寿命有很大影响。
每种锉刀都有它一定的用途，锉削前必须认真选择合适的锉刀。
如果选择不当，就不能充分发挥它的效能或过早地丧失切削能力，不能保证锉削质量。
正确地选择锉刀要根据加工对象的具体情况，从如下几方面考虑：（1）锉刀的截面形状要和工件形状相适应。
（2）粗加工选用粗锉刀，精加工选用细锉刀。
粗锉刀适用于锉削加工余量大、加工精度低和表面粗糙度值大的工件；细锉刀适用于锉削加工余量小、加工精度高和表面粗糙度值小的工件；单齿纹锉刀适用于加工软材料。
锉刀粗细的选择取决于工件材料的性质、加工余量大小、加工精度和表面粗糙度要求的高低、工件材料的软硬等。
粗锉刀（或单齿纹锉刀）由于齿距较大，容屑空间大，不易堵塞，适用于锉削加工余量大、加工精度低和表面粗糙度数值大的工件及锉削铜、铝等软金属材料；细锉刀适用于锉削加工余量小、加工精度高和表面粗糙度数值小的工件及锉削钢、铸铁等；油光锉用于最后的精加工，修光工件表面，以提高尺寸精度，减小粗糙度。
（3）锉刀的长度一般应比锉削面长150～200mm。
锉刀尺寸规格的大小取决于工件加工面尺寸的大小和加工余量的大小。
加工面尺寸较大，加工余量也较大时，宜选用较长锉刀；反之，则选用较短的锉刀。
锉刀的长度一般应比锉削面长150～200mm刀和整形锉刀三种。
扁锉的服役条件和失效形式一．扁锉的服役条件首先工具应具备高的硬度和耐磨性，在一定条件下，工具的硬度越高，其耐磨性也越高。
提高T12钢强韧性并获得板条马氏体优化方案
提高T12钢强韧性并获得板条马氏体优化方案quanmuyi（材料成型 07-2）摘要常规T12钢热处理为直接淬火回火工艺，获得组织硬度高韧性差，本实验采用等温淬火工艺获得下贝氏体和板条马氏体组织具有高韧性和高强度，采用低温淬火工艺过程简单获得大量板条马氏体是材料强韧性能提高关键词T12钢强韧性板条马氏体1引言既有高强度又有高韧性、耐疲劳又能经受多次冲击的位错型板条马氏体形态的利用，已大大超出了低碳钢的范畴，改变热处理工艺参数，可以在中碳及高碳钢已获得以板条马氏体为主的淬火组织，显著改善中碳钢及高碳钢的强韧性，这种控制淬火组织一形态的方法已经成为中、高碳钢强韧性的一条重要途径。
对高碳钢，为减少因塑性、韧性低而产生的折断报废，应设法保存较多的未溶渗碳体以降低奥氏体含碳量，从而生成较多甚至全部板条马氏体，如低温、快速、短时奥氏体化淬火。
本实验利用这些原理对传统生产工艺进行参数优化和方案优化。
2实验材料、实验设备用10吨万能材料试验机进行拉伸试验, 用NM T-3型显微硬度计和洛氏硬度硬度计测定试样表面硬度,用透射电镜和N EOPHT型卧式显微镜拍照金相组织。
加热用SG-5-10电阻炉将试样放入钢管内,填木碳保护。
等温淬火用自制外热式盐炉,盐浴成分为55%KNO3+45%N aNO2,用UJ-37电位差计、水银温度计和调压器联合控制等温温度。
误差控制在±3℃内。
3原理：1高碳钢要获得优异的强韧性，其组织应具备下列特点：1）球化组织中的碳化物要均匀、细小、圆整，因此淬火后的剩余碳化物也应均匀、细小、圆整。
2）马氏体针要均匀、细致，板条马氏体的份额要高。
为此，应细化奥氏体晶粒，先形成适量下贝氏体，以细化后形成马氏体的伸展空间。
碳化物颗粒应均、细小以及微区化学成分不均匀等，都可细化马氏体。
有时同时能增加板条马氏体的份额。
2高碳钢获得板条马氏体的途径：马氏体的形态与奥氏体的含碳量有关。
奥氏体的含碳量低于0.5%时，淬火后基本上是板条马氏体组织;含碳量高于1.0%时，淬火后基本上是片状马氏休组织;含碳量为0.5%-1.0%时，淬火后是板条马氏体组织与片状马氏体组织的混合组织，而且随着含碳量的增加，板条马氏体组织减少。
t12钢热处理工艺
t12钢热处理工艺
T12钢一般采用正火（quenching）+回火（tempering）热处理工艺。
1. 预热：将T12钢件放入800-850℃的炉中进行均热处理，时间主要取决于钢件的大小，一般为30-60分钟。
2. 正火：将T12钢件加热到950-1000℃，持温时间取决于钢件的厚度，一般为1小时/25mm厚度。
然后，以适当的速度强行冷却，以获得组织为马氏体（martensite）的组织状态。
3. 回火：在介于250-650℃的温度范围内对T12钢进行回火处理，以减少残余应力，提高材料韧性和强度。
回火时间和温度取决于所需的钢材性能，在温度/时间组合中的选择对于所要求的机械性能和耐蚀性尤为重要。
4. 硬度测试：T12钢件回火后，需要通过硬度测试检验所获得的组织状态是否满足要求。
注意事项:
1. T12钢在加热过程中对温度和时间的控制非常重要，以确保所获得的优质组织状态；
2. 在正火和回火过程中需严格控制温度和时间，过度的加热或冷却都会影响T12钢的性能；
3. 对于大型或异形钢件，应特别注意热处理时应保证温度和时间的均匀性。
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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2013年12月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：为了使我们更好地了解碳素工具钢的性能及其热处理工艺流程。
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。
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）①：锉刀的热处理工艺（唐磊）②：热处理后的组织金相分析（陈博）③：淬火（潘佳伟）④：回火（多杰仁青）⑤：局部淬火（谭平）⑥：缺陷分析（杨亚西）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，2001，8(4)【2】叶卫平，张覃轶．热处理实用数据速查手册．机械工业出版社．2005，59---60 【3】许天己钢铁热处理实用技术．化学工业出版社2005，134"～136设计进度安排：第一周周一~周二钢的普通热处理工艺设计理论学习周三~周五分组进行典型金属材料的热处理工艺设计第二周周一~周三撰写设计说明书周四~周五答辩指导教师（签字）：年月日热处理工艺卡热处理工艺卡材料牌号T12 零件重量锉刀400g工艺路线热轧钢板冲压下料——退火——校直——铣或刨侧面——粗磨——半精磨——剁齿——淬火加回火。
技术条件检验方法硬度HRC60-62，HB≤207 洛氏硬度计，布氏硬度计金相组织珠光体，马氏体和渗碳体金相观察力学性能硬度：退火，≤207HB，压痕直径≥4.20mm；淬火：≥62HRC布氏法，洛氏法工序号工序名称设备装炉方式及数量加热温度℃保温时min冷却介质温度℃冷却时间min1 预热加热炉- 550-65加热时间的5-6倍- - -2 球化退火退火炉- 760-770 2-4h 空气550-604h3 淬火保护气氛炉- 770-78- 水150-20104 低温回火回火炉- 160-180 0.75-1h空气150 60编制人陈博编制日期2013.12.11 审核日期目录基本资料 (4)工艺规范 (5)T12锉刀热处理 (6)1锉刀材料的选择 (6)2锉刀的热处理工艺 (6)2.1 球化退火的具体工艺 (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 (16)表1、碳素工具钢化学成分序号 牌号化学成分 C MnSi S P 不大于1 T7 0.65-0.74 ≤0.40≤0.350.030 0.035 2 T8 0.75-0.84 3 T8Mn 0.80-0.90 0.40-0.60 4T9 0.85-0.94 ≤0.40 5T10 0.95-1.04 6T11 1.05-1.14 7T12 1.15-1.24 8T13 1.25-1.35工艺规范1、临界点温度 (近似值)Ac1 =730°C 、, Accm =820°C 、 Ar1 =700°C2、正火规范正火温度 850~870°c, 空冷, 硬度 269 ~341HBW3、普通退火规范退火温度 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, 680~700°C ×4 ~6h, 等温后炉冷到 500 ~600°C, 出炉空冷, 硬度≤207HBW2) 750 ~770°C ×1~2h, 680 ~700°C ×2 --3h, 硬度 179 ~207HBW, 珠光体组织2~4级, 网状碳化物等级≤2级。
5、调质处理规范淬火温度800~820°C,油冷; 回火温度640~680°C,保温时间2~3h, 球化级别：3 ~5 级, 硬度 183 ~207HBW。
6、普通淬火、回火规范淬火温度760~780°C,水冷、⽔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 ~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T12锉刀热处理1锉刀材料的选择据上面的分析得知锉刀的材料选用必须具备高硬度、高耐磨性和足够的韧性，故应选择T11或T12钢。
2锉刀的热处理工艺路线：热轧钢板（带）下料——锻（轧）柄部——球化退火——机加工——淬火——低温回火2.1 球化退火的具体工艺①普通（缓冷）球化退火，缓冷适用于多数钢种，尤其是装炉量大时，操作比较方便，但生产周期长；②等温球化退火，适用于多数钢种，特别是难于球化的钢以及球化质量要求高的钢（如滚动轴承钢）；其生产周期比普通球化退火短，不过需要有能够控制共析转变前冷却速率的炉子；③周期球化退火，适用于原始组织为片层状珠光体组织的钢，其生产周期也比普通球化退火短，不过在设备装炉量大的条件下，很难按控制要求改变温度，故在生产中未广泛采用；④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）；⑤形变球化退火，形变加工对球化有加速作用,将形变加工与球化结合起来,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Acm 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30-50℃／h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、高频感应加热或在保护气氛炉中加热，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倾入水中。
当锉刀冷却到150-200℃时，提出水面。
木锤校直。
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＜35HRC2.2 T12钢制锉刀，其工艺路线如下：锻造——热处理——机加工——热处理——精加工。
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：为了减少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550～650℃，时间为加热时间的5—6倍。
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围，机加工后的热处理叫淬火+回火，一般采用较低的温度回火，得到的是回火马氏体+碳化物，硬度较高T12钢780℃水淬、低温回火后为回火马氏体和碳化物.锻造后，晶粒破碎，硬度强度增大。
第一次热处理应该为退火。
目的：降低材料的硬度，使组织均匀，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。
第二次热处理后，对于锉刀，其硬度应该大于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760－780，回火温度16－180，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，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理作好组织准备等。
2.3淬火：（图6、图7）放煤气炉上面烧到亮红色（稍微有点泛白），然后迅速拿出，刀尖向下垂直插入油中，保持一段时间，取出，然后迅速回火淬火的目的：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准备等。
淬火裂纹的特征在淬火过程中，当淬火产生的巨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始进行后不久产生的，裂纹的分布则没有一定的规律，但一般容易在工件的尖角、截面突变处形成。
在显微镜下观察到的淬火开裂，可能是沿晶开裂，也可能是穿晶开裂；有的呈放射状，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，周围没有分枝的小裂纹。
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，并呈现过热特征：结构钢中可观察到粗针状马氏体；工具钢中可观察到共晶或角状碳化物。
表面脱碳的高碳钢工件，淬火后容易形成网状裂纹。
这是因为，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。
非淬火裂纹的特征淬火后发现的裂纹，如果裂纹两侧有氧化脱碳现象，则可以肯定裂纹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出现明显氧化。
所以，有氧化脱碳现象的裂纹是非淬火裂纹。
如果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，但裂纹的线条显得柔软，尾端圆秃，也容易与淬火裂纹的线条刚健有力，尾端尖细的特征区别开来。
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，铁索体晶粒开始生核。
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发展，因而为铁素体晶粒的不断长大提供了条件，故最终长大为晶界与裂纹相垂直的柱状晶体。