t10钢车刀热处理工艺

摘要

T10钢车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的构造、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等构造要素。在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。因此，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。

[关键词] 切削耐磨高硬度红硬性

技术要求

高硬度，高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一，假设没有足够的高的硬度是不能进展切削加工的。否那么，在应力作用下，工具的形状和尺寸都要发生变化而失效。高耐磨性那么是保证和进步工具寿命的必要性，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进步耐磨性，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展球化退火，以使碳化物呈细小的颗粒状且分布均匀。

工作条件及性能要求

刃具在切削过程中，刀刃与工件外表金属互相作用，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、改变、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，那么刃具的温度越高，有时刀刃温度可达600℃左右。

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，如崩刃，折断和断裂等等。

〔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进步刃具钢的耐磨才能。

〔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才能，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屡次高温回火软化的才能，本质上这是一个回火抗力的问题。

用T10钢制造形状简单的车刀，根本工艺道路为：矿石→铸态组织→锻造→热处理1→机加工→〔品质〕热处理2〔淬火+回火+外表热处理〕→磨加工〔磨削〕。

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，本钱低。

缺点：淬透性低，红硬性差，耐磨性缺乏。

热处理工艺：球化退火+淬火〔水油双淬火〕+低温回火〔150℃~250℃〕

过共析钢：不完全淬火+低温回火组织：隐晶马氏体+未溶碳化物

锻造

锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。锻造

和冲压同属塑性加工性质，统称锻压。锻造是机械制造中常用的成形方法。通过锻造能消除金属的铸态疏松、焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。锻造按坯料在加工时的温度可分为冷锻和热锻。

热锻压是在金属再结晶温度以上进展的锻压。进步温度能改善金属的塑性，有利于进步工件的内在质量，使之不易开裂。高温度还能减小金属的变形抗力，降低所需锻压机械的吨位。但热锻压工序多，工件精度差，外表不光洁，锻件容易产生氧化、脱碳和烧损。冷锻压是在低于金属再结晶温度下进展的锻压，通常所说的冷锻压多专指在常温下的锻压，而将在高于常温、但又不超过再结晶温度下的锻压称为温锻压。温锻压的精度较高，外表较光洁而变形抗力不大。锻压可以改变金属组织，进步金属性能。铸锭经过热锻压后，原来的铸态疏松、孔隙、微裂等被压实或焊合；原来的枝状结晶被打碎，使晶粒变细；同时改变原来的碳化物偏析和不均匀分布，使组织均匀，从而获得内部致密、均匀、细微、综合性能好、使用可靠的锻件。

热处理1

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进步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。

球化退火方法分为四类：

1将钢加热到接近临界温度A1长时间保温。

2将钢加热到略高于临界温度A1并经短时间保温形成不均匀奥氏体及部分未溶碳化物，然后通过缓慢冷却或低于临界点等温分解，或在A1点上下循环加热冷却数次以使碳化物球化。

3高温固溶后淬火和高温回火。

4形变球化退火。

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。〕进步塑性，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。硬度应到达41HRC左右。

T10钢球化退火后的组织：

机加工

机加工又叫机械加工，根本上有我们和熟悉的车，铣，刨，磨，钻，镗，线切割等等。机械加工主要有手动加工和数控加工两大类。手动加工是指通过机械工人手工操作铣床、车床、钻床和锯床等机械设备来实现对各种材料进展加工的方法。手动加工合适进展小批量、简单的零件消费。数控加工〔CNC〕是指机械工人运用数控设备来进展加工，这些数控设备包括加工中心、车嫌工中心、电火花线切割设备、螺纹切削机等。目前，绝大多数的机加工车间都采用数控加工技术。通过编程，把工件在笛卡尔坐标系中的位置坐标〔X，Y，Z〕转换成程序语言，数控机床的CNC控制器通过识别和解释程序语言来控制数控机床的轴，自动按要求去除材料，从而得到精加工工件。数控加工以连续的方式来加工工件，合适于大批量、形状复杂的零件。