9sicr圆板牙热处理实用工艺设计(完美版)

《金属学与热处理》课程设计报告9SiCr圆板牙的热处理工艺设计

学院化学工程与现代材料

专业金属材料工程

姓名二飞

学号12042418

指导教师美丽

完成时间2015.05

目录

摘要 (4)

1引言 (4)

2材料设计 (5)

2.1性能特点 (5)

2.1.1 9SiCr的基本信息 (5)

2.1.2 9SiCr物理特性 (6)

2.1.3 9SiCr的钢材规格 (6)

2.2成分特点 (6)

2.2.1 9SiCr中合金成分及含量 (6)

2.2.2 9SiCr中合金成分的作用 (7)

3零件设计 (7)

3.1圆板牙的服役条件、失效形式 (7)

3.1.1服役条件 (7)

3.1.2失效形式 (7)

3.2设计零件 (8)

3.2.1圆板牙的技术要求 (8)

3.2.2圆板牙的平面图及剖面图 (8)

3.3.3圆板牙钢的材料选择 (8)

4热处理及机械加工设计 (10)

4.1圆板牙的加工工艺 (10)

4.1.1圆板牙的加工工艺图 (10)

4.1.2 9SiCr圆板牙(M12)钢退火-淬火-回火热处理工艺 (10)

4.1.3锻造工艺曲线 (11)

4.1.4球化退火工艺曲线 (12)

4.1.5淬火工艺曲线 (14)

4.1.6 低温回火工艺曲线 (16)

4.2 9SiCr圆板牙钢退火、淬火、回火热处理工艺理论 (17)

4.2.1退火原理 (17)

4.2.2淬火工艺原理 (17)

4.2.3 回火工艺原理 (18)

4.3圆板牙热处理常见缺陷的预防及补救方法 (19)

4.3.1圆板牙球化退火的缺陷及其预防、补救 (19)

4.3.2圆板牙球化淬火的缺陷及其预防、补救 (19)

4.3.3圆板牙低温回火的缺陷及其预防、补救 (20)

5选择检测设备及方法 (21)

5.1选择检测设备 (21)

5.1.1设备 (21)

5.1.2仪表 (22)

5.1.3工具夹 (23)

5.2圆板牙热处理质量检验项目、容及要求 (23)

6结束语 (24)

7参考文献 (25)

摘要：这篇设计工艺设计论文主要阐述了9SiCr圆板牙的热处理工艺设计。通过对9SiCr钢的性能特点、成分特点以及圆板牙的服役条件、失效形式、技术要求的综合对比确定圆板牙的选材；根据热处理工艺理论制订了圆板牙的热处理工艺为：球化退火+淬火+低温回火；通过金相观察实验分析了圆板牙的热处理常见缺陷以及补救措施。是一片成功的工艺设计论文，具有一定的参考价值。

关键字：圆板牙 9SiCr 热处理缺陷分析

9SiCr圆板牙的热处理工艺设计

1引言

合金工具钢的淬硬性、淬透性、耐磨性和韧性均比碳素工具钢高，按用途大致可分为刃具、模具和检验尺寸使用的量具用钢三类。合金工具钢广泛用作刃具、冷、热变形模具和量具，也可用于制作柴油机燃料泵的活塞、阀门、阀座以及燃料阀喷嘴等。

刃具钢又可分为低合金刃具钢和高速钢两类。低合金刃具钢一般为过共析钢，锻轧和锻造成毛坯后，都要经过球化退火的热处理，以达到消除锻造应力、降低硬度、便于切削加工的目的，并提供良好的碳化物球化组织。球化组织的硬度和强度较片状组织低，有利于切削加工，且能获得光洁的表面。球化组织与片状组织相比，淬火温度围较宽，不容易过热，淬火变形及开裂倾向较小，淬火后的组织较均匀

刃具钢要求具有高的硬度和耐磨性，一定的强度和韧度，在大负荷高速切削时，还要求具有红硬性。低合金刃具钢是在碳素钢的基础上发展起来的。先介绍碳素刃具钢，碳素刃具钢是含碳0.65%~1.35%的碳钢。如T7、T8、T12和T7A、T8A、T10A、T12A等。热处理为球化退火，淬火和低温回火。碳素刃具钢价格便宜，加工性能良好，热处理后可获得高的硬度和耐磨性，广泛地用于制造各种工具、模具。但是碳素刃具钢也有很多弱点，如淬透性差，热处理变形大，回火

抗力低，红硬性差等。低合金刃具钢在碳素钢刃具钢的基础上，加入一些合金元素，其含量少于5%称为低合金刃具钢。低合金刃具钢的成分特点是含碳量在0.8%~1.5%之间，常用的合金元素有Si、Cr、Mn、W、V。低合金刃具钢的热处理特点是预先热处理一般采用球化退火，最终热处理为淬火及低温回火。常用的低合金刃具钢有9SiCr，CrWMo，Cr06等。

对于一种低合金刃具钢，选用什么样的钢材合理，首先应从工具的工作条件、失效形式同时还应考虑工具钢的工艺性能包括加工性能、切削加工性能和热处理工艺性能。然后选择合适的钢种，最后再制定正确的热处理工艺。对于圆板牙这一刀具，不但要了解它的机械加工的大致情况，而且要了解机械加工与热处理的关系。圆板牙热处理前，攻螺孔时，其径公差的控制和切削毛刺的存在与热处理关系很大。制造圆板牙要有良好的耐磨性，淬透性等采用9SiCr钢这种材料是符合上述要求的，且具有良好的工艺性能。

通过9SiCr圆板牙钢的热处理工艺的分析，更加明确在执行热处理工艺过程中所需要注意的问题。能够正确确定加热温度、时间，保温时间，冷却方式，其目的就是通过正确的热处理工艺，使金属材料的潜在能力得到充分的发挥。

2材料设计

2.1性能特点

2.1.1 9SiCr的基本信息

9SiCr钢是低合金刃具用钢，但也常常制作冷作模具零件，效果很好。它比铬钢(Cr2或9Cr2)有更高的淬透性和淬硬性并且有较高的回火稳定性。适合分级淬火或等温淬火。该钢最早引自前联的9XC，过去曾称作9CrSi钢。成分和性能与9XC完全一样。在我国已有很长的应用历史。外国同类钢号仅有德国的90CrSi5瑞典的2092和SR1855，DF-1。其他国家未见有相似钢号。该钢可作多种形状复杂，变形要求小的冷作模具零件。