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

1 T7 0.65-0.74 ≤0.40

≤0.35

0.030 0.035 2 T8 0.75-0.84 3 T8Mn 0.80-0.90 0.40-0.60 4

T9 0.85-0.94 ≤0.40 5

T10 0.95-1.04 6

T11 1.05-1.14 7

T12 1.15-1.24 8

T13 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°C

2、正火规范

正火温度 850~870°c, 空冷, 硬度 269 ~341HBW

3、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≤207HBW

2) 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＜35HRC

2.2 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