T8钢热处理工艺研究

T8钢热处理工艺研究

摘要：

本文通过对T8钢进行正火、球化退火、淬火、低温回火的热处理工艺研究，探究正火、球化退火、淬火、低温回火的热处理工艺对T8钢组织结构、硬度、耐磨性、韧性和塑性的影响。T8钢经正火、球化退火、淬火、低温回火的一系列普通热处理后，T8钢的组织结构发生了改变，硬度、耐磨性、韧性和塑性都得到提高，力学性能整体升高。

关键词：

T8钢；正火；球化退火；淬火；低温回火；组织结构；性能

一.T8钢的介绍、性能及用途

1.T8钢的简介

T8钢表示平均含C量为0.8%的优质碳素工具钢，含C：0.75%～0.84%，按化学成分分类是一种碳素钢，且为高碳钢。含Si：≤0.35%；Mn：≤0.40%；P:≤0.035%；S≤0.030%，按冶金质量分类是一种优质钢。按用途分类T8钢是一种工具钢。

2.T8钢的性能及用途

T8钢加热时容易过热,变形也大,塑性强度也较低,不适合做模具，但淬透性较好，可用于制造断面较大的工具，且热处理后，具有较高的硬度与耐磨性，适合用于制造承受一定冲击而要求较高的刃具，如冲头、压缩空气工具、木工工具等工具。

二.T8钢的普通热处理工艺

1.T8钢正火的目的及正火后的组织结构和性能

对T8钢进行正火处理是为消除二次渗碳体网，为球化退火作好组织准备。将T8钢加热到相变点Ac cm以上30～50℃完全奥氏体化，根据工件有效厚度和加热炉的形式确定保温时间，保温一段时间后，再在空气中冷却。在正火过程中，冷却速度较快，使得二次渗碳体来不及沿奥氏体晶界呈网状结构析出，消除了二次渗碳体网。经正火处理后T8钢的组织结构转变为以较细珠光体为主的组织结构。组织结构为珠光体和层状渗碳体。T8钢正火后的硬度升高到280HBW左右，耐磨性升高，韧性和塑性降低。

2.T8钢球化退火的目的及球化退火后的组织结构和性能

T8钢的球化退火处理使T8钢中珠光体中的层状渗碳体球化，变成球状渗碳体，为淬火作好组织准备。将T8钢加热到Ac1以上20～40℃，保温一段时间，然后缓慢冷却到600℃以下再出炉空冷。球化退火处理中，加热温度超过Ac1不多时，渗碳体开始溶解，但又为完全溶解，形成许多细小的链状或点状渗碳体，弥散的分布在奥氏体基体上；同时，低温短时加热也使得奥氏体成分不均匀。在随后缓冷过程中，以原有细小渗碳体为核心，或在奥氏体中碳原子富集的地方产生新的核心，均匀地形成颗粒状渗碳体。由于球状表面能量最小，缓冷时，渗碳体聚集长大形成较大粒状。室温时得到珠光体与粒状渗碳体。球化退火后，T8钢的硬度减小到不大于187HBW，耐磨性也降低，韧性和塑性升高。

3.T8钢淬火的目的及淬火后的组织结构和性能

T8钢的淬火处理为回火作好组织准备。将T8钢加热到Ac1以上30～50℃的某一温度，保温一段时间使奥氏体化后，用水进行快速冷却。根据：

t=αD

t——加热时间（加热升温时间和保温时间）（min）

α——加热系数（min/mm）

D——工件有效厚度（mm）。

计算出加热时间，根据计算出的加热时间进行淬火处理。将T8钢加热到Ac1以上时，T8钢的组织为奥氏体和一部分未溶的细粒状渗碳体。淬火后，奥氏体变为马氏体，未溶的细粒状渗碳体保留下来，组织中还有部分残留奥氏体。经淬火处理后，T8钢的硬度曾加到不小于62HRC,耐磨性升高，韧性和塑性都降低。

4.T8钢低温回火后的目的及回火后组织结构和性能

低温回火的目的是稳定组织，降低淬火应力。将T8钢加热到150～250℃，保温一定时间，然后冷却到室温。在低温回火过程中，马氏体中部分过饱和碳原子以η—碳化物（Fe2C）形式析出。析出的η—碳化物与为析出的过饱和α固溶体晶格联系在一起，保持着共格关系，形成新的组织结构——回火马氏体。残留奥式体也转变成回火马氏体，碳化物以渗碳体形式保留下来。低温回火后，T8钢的组织为回火马氏体和渗碳体。低温回火后的T8钢保持了淬火后T8钢的高硬度和高耐磨性外，韧性和塑性也增强了；同时，还降低淬火内应力和脆性。T8钢回火的硬度为58～62HBC，其中工作部分的硬度为48～

54HBS。

三.结论：

1. T8钢的正火处理消除了锻造或铸造中产生的过热缺陷，细化了组织，提高了力学性能。

2．球化退火处理使T8钢中的碳化物球化，降低了硬度与强度，使得韧性和塑性升高，改善了切削加工性。

3.淬火处理使T8钢的组织结构发生改变，组织结构变为马氏体。钢的硬度和耐磨性升高。

4．低温回火避免了回火脆性的产生，减小了淬火应力。强化了T8钢的组织结构，提高了钢的塑性与韧性。