T8钢热处理工艺研究
T8模具钢材料特性及工艺性能
T8模具钢属于抗冲击碳素工具钢、冷作模具钢、淬硬型塑料模具用钢,该钢无网状碳化物析出倾向,塑性、韧性优于T10A钢,淬透性与T10A钢相近或稍高,适用于制作较大截面的模具。
重载模具采用T8A模具钢,进行预先调质球化处理,效果较好。
调质处理硬度22-26HRC;火焰淬火硬度55-60HRC。
该钢可加工性好,价格低廉,来源容易,但缺点是淬透性低,耐磨性差,淬火变形大。
该钢完全球化的最低加热温度为740℃,加热到780℃退火,即出现大量带棱角的长条状碳化物。
化学成分:该钢的化学成分C0.75%-0.84%、Si≤0.35%、Mn≤0.40%、P≤0.035%、S≤0.030% 参考对应牌号:中国GB标准牌号T8模具钢、中国台湾CNS标准牌号SK85/SSK75、德国DIN标准牌号C80W2、德国DIN标准材料编号1.1625、法国NF标准牌号C80E2U、俄罗斯标准牌号Y8、瑞典SS标准牌号1778、日本JIS标准牌号SK85/SK75、韩国KSS标准牌号STC5/STC6、美国ASTM标准牌号W1A-8、美国UNS标准牌号T72301、瑞典SS标准牌号1778、国标标准化组织标准牌号TC80、英国BS标准牌号060A78/060A81临界点温度:Ac1=730℃、Ar1=700℃、Ms=240℃正火规范:正火温度800-820℃,硬度241-302HBW普通退火规范:740-750℃×2-4h,以<30℃/h的冷速,随炉缓冷到500-600℃,出炉空冷。
等温球化退火规范:740-750℃×2-4h,冷至650-680℃×4-6h,再炉冷到500-600℃,出炉空冷,硬度≤187HBW。
750-770℃×1-2h,冷至680-700℃×2-3h,再炉冷到500-600℃,出炉空冷,硬度163-187HBW,珠光体组织1-5级。
淬火+高温回火球化处理规范:淬火温度(800±10)℃,保温0.5h,水冷,回火温度(700±10)℃,保温2h,炉冷到550℃以后,出炉空冷,硬度196-229HBW淬火、回火规范:淬火温度770-790℃,水或油冷却,硬度≥62HRC,回火温度170-190℃。
碳钢的热处理实验报告-(恢复)
碳钢的热处理实验报告-(恢复)碳钢的热处理实验报告-(恢复)⾦属热处理实验报告张⾦垚41030165材控102班热处理实验报告(T8钢300℃回⽕)⼀、实验⽬的1、了解碳钢的基本热处理(退⽕、正⽕、淬⽕及回⽕)⼯艺⽅法。
2、研究含碳量、加热温度、冷却速度、回⽕温度对钢热处理后性能的影响。
3、掌握洛⽒硬度机的使⽤⽅法。
观察热处理后钢的组织特征。
⼆、实验原理1、钢的淬⽕所谓淬⽕就是将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上30~50℃,保温后放⼊各种不同的冷却介质中( V冷应⼤于V 临),以获得马⽒体组织。
碳钢经淬⽕后的组织由马⽒体及⼀定数量的残余奥⽒体所组成。
为了正确地进⾏钢的淬⽕,必须考虑下列三个重要因素:淬⽕加热的温度、保温时间和冷却速度。
(1)淬⽕温度的选择选定正确的加热温度是保证淬⽕质量的重要环节。
淬⽕时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量,可根据相图确定(如图4所⽰)。
对亚共析钢,其加热温度为+30~50℃,若加热温度不⾜(低于),则淬⽕组织中将出现铁素体⽽造成强度及硬度的降低。
对过共析钢,加热温度为+30~50℃,淬⽕后可得到细⼩的马⽒体与粒状渗碳体。
后者的存在可提⾼钢的硬度和耐磨性。
(2)保温时间的确定淬⽕加热时间是将试样加热到淬⽕温度所需的时间及在淬⽕温度停留保温所需时间的总和。
加热时间与钢的成分、⼯件的形状尺⼨、所需的加热介质及加热⽅法等因素有关,⼀般可按照经验公式来估算,碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所⽰。
表1 碳钢在箱式电炉中加热时间的确定加热温度(℃)⼯件形状圆柱形⽅形板形保温时间分钟/每毫⽶直径分钟/每毫⽶厚度分钟/每毫⽶厚度700 1.5 2.2 3800 1.0 1.5 2900 0.8 1.2 1.6 1000 0.4 0.6 0.8(3)冷却速度的影响冷却是淬⽕的关键⼯序,它直接影响到钢淬⽕后的组织和性能。
冷却时应使冷却速度⼤于临界冷却速度,以保证获得马⽒体组织;在这个前提下⼜应尽量缓慢冷却,以减少钢中的内应⼒,防⽌变形和开裂。
T8工具钢热处理
零件热处理裂纹的分析与对策(1)哈尔滨第一工具厂(黑龙江 150020)祝国华战祥丽零件在热处理过程中产生的裂纹是最严重的热处理缺陷之一。
这种缺陷通常是无法补救的,零件只能报废,因而它引起了热处理工作者的特别重视。
1.零件热处理裂纹产生的原因零件在热处理过程中会产生很大的内应力(组织应力和热应力),当这些应力超过钢的屈服强度时,会引起零件的变形;当应力更大,超过钢的抗拉强度时,则会造成零件的开裂。
作用在零件上的应力有两种:压应力和拉应力。
淬火时形成的拉应力是引起淬火裂纹的主要原因。
但是当钢的塑性较高时,即使有较大的拉应力也不会引起零件的开裂,比如没有发生组织转变的去应力退火,获得较多残留奥氏体的等温淬火等。
只有在应力较大,又具备了高硬度、脆性大的组织时,才容易造成零件的开裂。
故淬火裂纹的形成必须同时存在两个条件:一是具有脆性组织;二是拉应力超过了此时钢的抗拉强度(当然其他情况也能促使零件裂纹发生,比如原材料缺陷、设计及机械加工不当造成的缺陷等)。
2.关于裂纹的类型裂纹的分类方法各种各样。
按裂纹的方向分,有纵向裂纹、横向裂纹、弧形裂纹和网状裂纹(又称龟裂)等;按裂纹发生的位置分,有表层裂纹(或称表面裂纹)和内部裂纹;按裂纹发生在不同的工序分,有锻造裂纹、焊接裂纹、淬火裂纹、回火裂纹、冷处理裂纹、酸洗裂纹及磨削裂纹等。
零件在热处理过程中以淬火裂纹为最多。
3.裂纹的分辨方法如何区分究竟是淬火裂纹、回火裂纹、锻造裂纹还是磨削裂纹等是很重要的,这样便于准确查找裂纹发生在哪一工序,有利于分析裂纹产生的原因。
第一,注意淬火裂纹和磨削裂纹形态的不同。
对于淬火时未发现而在磨削后才发现的裂纹,要区别是淬火裂纹还是磨削裂纹。
在裂纹未附着污染物时比较容易,此时注意裂纹的形态,特别是裂纹发展的方向,磨削裂纹是垂直于磨削方向的,呈平行线形态(如图1所示),或呈龟甲状裂纹(如图2所示)。
磨削裂纹的深度根浅,而淬火裂纹一般都比较深比较大,与磨削方同无关,多呈直线刀割状开裂。
T8钢热处理工艺
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。
T8是淬硬型塑料模具,用钢淬火回火后有较高硬度和耐磨性,但热硬性低、淬透性差、易变形塑性及强度较低。
用作需要具有较高硬度和耐磨性的各种工具,如形状简单的模子和冲头、切削金属的刀具打眼工具、木工用的铣刀、埋头、钻、斧、凿、纵向手用锯以及钳工装配工具、铆钉冲模等
次要工具。
淬火工艺是将钢加热到AC3或AC1点以上某一温度,保持一定时间,然后以适当速度冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。
淬火的目的是提高硬度、强度、耐磨性以满足零件的使用性能。
淬火工艺应用最为广泛如工具、量具、模具、轴承、弹簧和汽车、拖拉机、柴油机、切削加工机床、气动工具、钻探机械、农机具、石油机械、化工机械、纺织机械、飞机等零件都在使用淬火工艺。
淬火工艺规范包括(1)淬火加热方式、(2)加热温度、(3)保温时间、(4)冷却介质及冷却方式等。
确定工件淬火规范的依据是工件图纸及技术要求,所用材料牌号,相变点及过冷奥氏体等温或连续冷却转变曲线,端淬曲线,加工工艺路线及淬火前的原始组织等。
只有充分掌握这些原始材料,
才能正确地确定淬火工艺规范。
关键词:
T8钢;正火;球化退火;淬火;低温回火;组织结构;性能。
毕业论文(设计)t8钢热处理工艺及组织性能研究
诚信声明本人郑重声明:本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的,在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
本人签名:年月日毕业设计任务书设计题目:T8钢热处理工艺及组织性能研究系部:机械工程系专业:材料成型及控制工程学号:1120182 37 学生:指导教师(含职称):(副教授)1.课题意义及目标学生应通过本次毕业设计,运用所学过的金属学及热处理等专业知识,了解T8钢的概况;熟悉T8钢的热处理工艺方法;认识T8热处理前后金相组织;找出热处理对T8钢组织和力学性能的影响规律,为优化热处理工艺提高零件质量提供一定的理论依据。
2.主要任务(1)制定T8钢热处理工艺,进行热处理实验。
(2)制备金相试样,观察分析T8钢热处理前后的显微组织。
(3)测定T8钢热处理前后力学性能,包括拉伸性能、硬度、冲击韧性等。
(4)分析热处理工艺、组织结构与力学性能之间的关系。
(5)撰写毕业论文。
结构完整,层次分明,语言顺畅;避免错别字和错误标点符号;格式符合太原工业学院学位论文格式的统一要求。
3.主要参考资料[1] 刘旭麟,高路斯,刘顺华,等.T8钢淬火热处理组织的计算机模拟研究[J].热加工工艺,2006,35(6):44-46.[2] 王英杰,孙国宏. T8钢最佳预处理工艺的选择[J]. 热加工工艺,1995,(4):55-55.[3] 张玉琴,王谦,王玉琴. 改善碳素工具钢组织性能方法探析[J]. 河南冶金,2001,(05):10-10[4]王能为,孙艳. T8钢形变球化退火工艺[J]. 南方金属,2009,(166):23-25[5] 崔忠圻,覃耀春.金属学与热处理[M]. 北京,机械工业出版社,2007:230-308[6] 王佳杰,莫淑华,等,工程材料力学性能[M].北京:北京大学出版社,2013,3[7] 束德林,等,工程材料力学性能[M],机械工业出版社,2003.7[8] 那顺桑,李杰,艾立群,等金属材料力学性能[M],冶金工业出版社2011.74.进度安排审核人: 2015 年 1 月 16 日T8钢热处理工艺及组织性能研究摘要:本次实验主要研究热处理工艺对T8钢力学性能的影响。
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。
t8钢热处理状态
t8钢热处理状态T8钢热处理状态T8钢是一种常用的工具钢,具有良好的切削性能和热处理性能。
热处理是指通过加热和冷却的方式,改变材料的组织结构和性能,以满足特定的使用要求。
对于T8钢而言,热处理状态对其性能和用途起着关键的影响。
T8钢的主要热处理状态包括退火、正火、淬火和回火。
不同的热处理状态可以改变T8钢的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能指标,从而适应不同的工艺要求和使用环境。
退火是将T8钢加热到一定温度,然后缓慢冷却至室温的过程。
退火可以消除材料内部的应力,改善塑性和韧性,提高加工性能。
退火后的T8钢具有较低的硬度和强度,适用于一些要求较高韧性和易加工性的场合。
正火是将T8钢加热到一定温度,然后在空气中冷却的过程。
正火可以使材料内部的组织变得致密,提高硬度和强度。
正火后的T8钢具有较高的硬度和强度,适用于一些要求较高切削性能和耐磨性的场合。
淬火是将T8钢加热到一定温度,然后迅速冷却的过程。
淬火可以使材料内部形成马氏体组织,从而获得较高的硬度和强度。
淬火后的T8钢具有极高的硬度,但韧性较低,适用于一些要求较高切削性能和耐磨性的场合。
回火是将淬火后的T8钢加热到一定温度,然后缓慢冷却的过程。
回火可以消除淬火过程中产生的内部应力,降低硬度,提高韧性。
回火后的T8钢具有较高的韧性和一定的硬度,适用于一些要求兼顾硬度和韧性的场合。
除了上述常见的热处理状态,还可以通过组织调整、表面处理等工艺来改变T8钢的性能。
例如,通过酸洗、抛光等表面处理可以提高T8钢的表面光洁度和耐腐蚀性。
T8钢的热处理状态对其性能和用途具有重要影响。
不同的热处理状态可以使T8钢具备不同的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能指标,从而适应不同的工艺要求和使用环境。
选择适当的热处理状态可以使T8钢发挥最佳性能,提高工件的使用寿命和效益。
因此,在使用T8钢时,需要根据具体需求选择合适的热处理状态,并严格控制热处理过程,以确保获得理想的材料性能。
热处理工艺对T8钢表面粗糙度的影响
表 2 退火处理后试样的表面粗糙度 Tab.2 Roughnessvalueafterannealing
试样
热处理工艺ຫໍສະໝຸດ Ra/μm Rz/μmB1 740℃ ×30min加热,随炉冷却 4.547 22.20
B2 740℃ ×40min加热,随炉冷却 4.919 21.00
采用 SX2-5-12型箱式电阻炉对试样进行热处理,采用 4XB型金相显微镜进行金相组织观察并拍照, 采用 TR200型针描式粗糙度仪测量试样表面粗糙度,采用 CW61100B型车床对试样进行切削加工.车削吃
收稿日期:2017-12-11 作者简介:郝少祥(1965-),男,河南南阳人,副教授,主要研究方向为合金钢热处理工艺.
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河南工程学院学报(自然科学版)
2018年
刀量为 1mm,给进量为 0.13mm/r,主轴转速为 650r/min,车削长度为 30mm.
试验结果及分析
试样经正火处理后测得的表面粗糙度见表 1.由表 1可知,随着加热时间的延长,表面粗糙度 Ra与 Rz 值皆呈“∧”型变化,其中 800℃ ×50min正火工艺测得的表面粗糙度 Ra与 Rz值最低.试样经退火处理后 测得的表面粗糙度见表 2.
2.SchoolofElectroMechanicalEngineering,ZhengzhouUniversityofIndustryTechnology, Zhengzhou451100,China)
Abstract:Afterfiveprocesstreatmentofnormalizing,annealing,spheroidizingannealing,quenchingandmiddletempering,nor malizingandhightemperingforT8steel,thenitwastreatedundermachining.Theresultofroughnesswasmeasured.minimum rough nessvalue(Ra,Rz)wasobtainedafternormalizingat760℃ for50minandtemperingat600℃ for40min,lowerroughnessvalue(Ra, Rz)wasobtainedafterheatingat740℃ for50minandcoolinginthefurnace,maximumroughnessvalue(Ra,Rz)wasobtainedafterheat ingat760℃ for70min,andkeepingat690℃ for60min,thencoolinginthefurnace,therestwasinthemiddleofwholevalue.
t8钢球化退火温度
t8钢球化退火温度T8钢球化退火温度一、引言T8钢是一种低碳合金钢,具有良好的机械性能和加工性能,广泛应用于机械制造、汽车工业、航空航天等领域。
而钢球化退火是一种常见的热处理工艺,通过加热和冷却来改变钢材的组织结构和性能。
本文将以T8钢球化退火温度为题,探讨其对T8钢性能的影响。
二、钢球化退火的定义和作用钢球化退火是将钢材加热到一定温度,保温一段时间后,通过缓慢冷却使其组织转变为球状珠光体的热处理工艺。
该工艺可以消除钢材内部应力,改善塑性和韧性,提高抗拉强度和硬度,降低冷脆性。
三、球化退火温度的选择球化退火温度是影响钢材组织和性能的重要参数,其选择应根据钢材的成分和用途来确定。
对于T8钢这种低碳合金钢,一般球化退火温度在650℃-730℃之间。
较低的温度可以使钢材保持较高的硬度和强度,而较高的温度则有利于组织转变为球状珠光体。
四、球化退火温度对T8钢性能的影响1. 硬度:通过调整球化退火温度,可以改变T8钢的硬度。
一般情况下,较低的退火温度可以保持较高的硬度,而较高的退火温度则会使硬度降低,但提高韧性。
2. 韧性:球化退火温度对T8钢的韧性也有一定影响。
一般来说,较高的退火温度可以提高韧性,使钢材具有更好的抗冲击性能,但会降低硬度和强度。
3. 抗拉强度:球化退火温度对T8钢的抗拉强度也有影响。
通常情况下,较高的退火温度会降低抗拉强度,而较低的温度则可以保持较高的强度。
4. 冷脆性:球化退火温度还会影响T8钢的冷脆性。
合适的退火温度可以降低钢材的冷脆性,提高其在低温下的使用性能。
五、球化退火工艺的优化为了获得最佳的性能,球化退火工艺需要进行合理的优化。
除了选择适当的退火温度外,还应注意以下几个方面:1. 加热速度:快速加热可以减少钢材的氧化和变形,提高工艺效率。
但过快的加热速度可能导致温度不均匀,影响球化效果。
2. 保温时间:保温时间应根据钢材的厚度和成分来确定,一般情况下越厚的钢材需要较长的保温时间。
T8钢热处理工艺研究
T8钢热处理工艺研究T8钢是一种低合金高碳工具钢,主要由铬、钨、锰、硅等元素组成。
该类型的钢具有较高的硬度、强度和耐磨性,常用于制作切削工具、模具和机械零件等。
为了进一步提高T8钢的性能,热处理是一种重要的方法。
热处理可以通过控制材料的组织和硬度来改善其力学性能和物理性质。
以下是对T8钢热处理工艺的研究。
首先,热处理的第一步是加热。
T8钢的加热温度通常在780°C至820°C之间,可以通过电阻炉、气氛炉或盐浴炉进行加热。
加热速度应控制在适当的范围内,以充分均匀地加热材料。
然后是保温。
T8钢的保温时间通常为1至2小时,以使材料内部达到所需的温度。
保温过程中,应确保材料的温度保持稳定,并避免过热或过冷。
接着是冷却。
冷却速度对T8钢的组织和硬度具有重要影响。
通常,快速冷却可以产生较高的硬度,而慢速冷却则可以产生较低的硬度。
冷却方法可以是淬火、淬火加调质或空冷。
在淬火过程中,T8钢被迅速冷却到室温以下,以产生马氏体组织,从而提高硬度。
在淬火加调质过程中,材料先被淬火冷却,然后进行适当的回火处理,以降低脆性并提高强度。
空冷则是将钢材放置在自然环境中,通过慢速冷却来控制材料的硬度。
最后是回火。
回火是为了进一步改善T8钢的硬度和韧性。
回火温度通常在200°C至600°C之间,时间可以根据需要进行调整。
适当的回火可以消除淬火所产生的应力和脆性,使材料更加均匀,并提高其韧性。
此外,还可以在热处理过程中进行表面处理,如渗碳和氮化等,以增加材料的硬度和耐磨性。
总之,T8钢的热处理工艺研究是为了改善其力学性能和物理性质。
通过控制加热、保温、冷却和回火等参数,可以获得适合不同应用需求的材料性能。
热处理不仅可以提高T8钢的硬度和强度,还能提高其耐磨性和韧性,从而满足工具和零件的使用要求。
热处理技术的不断研究和发展,对T8钢的应用和推广具有重要意义。
t8钢过冷奥氏体等温转变曲线
t8钢过冷奥氏体等温转变曲线引言钢是一种广泛应用于工业生产的金属材料。
在钢的制备过程中,通过合适的热处理工艺,可以调控钢的组织结构和性能,其中奥氏体转变曲线是一个重要的参数。
本文将详细探讨t8钢过冷奥氏体等温转变曲线的特性及其在钢的热处理过程中的应用。
t8钢的组织结构及其性能t8钢是一种含碳量较高的工具钢,具有较高的硬度和热处理稳定性。
其在正火状态下具有优异的耐磨性和切削性能,因此广泛应用于工具制造业。
t8钢的组织结构是由奥氏体和渗碳体组成的。
奥氏体是一种质量可塑性很好的组织,具有较高的硬度和强度。
而渗碳体则是通过碳在钢中的扩散形成的,其硬度和强度相对较低。
通过合理的热处理工艺,可以使渗碳体扩散到奥氏体中,形成均匀分布的碳化物,从而提高整体的硬度和耐磨性。
奥氏体转变曲线的概念奥氏体转变曲线是描述钢在加热和冷却过程中奥氏体组织变化的曲线。
也就是说,通过对钢进行加热和冷却处理,可以观察到奥氏体的形成和消失过程。
奥氏体转变曲线可以看作是奥氏体相变的温度-时间关系图。
在t8钢的热处理过程中,奥氏体转变曲线的确定对于获得理想的材料性能至关重要。
因为合适的温度和时间参数可以使钢的组织结构得到最佳调控,从而提高材料的硬度和强度。
t8钢过冷奥氏体等温转变曲线的测定方法测定t8钢过冷奥氏体等温转变曲线的方法有很多种,常用的主要有差热分析法、光学金属lography法和X射线衍射法。
1.差热分析法:差热分析法通过记录在加热和冷却过程中样品的温度变化来确定奥氏体转变点。
通过差热计可以得到钢的热容量变化曲线,通过分析曲线中的峰值可以确定奥氏体形成和消失的温度范围。
2.光学金属lography法:光学金属lography法通过在钢的表面上形成图像,然后对图像进行形态学分析,来确定奥氏体的形成和消失温度。
该方法具有非常高的分辨率,可以精确地确定奥氏体转变点。
3.X射线衍射法:X射线衍射法通过对钢样的X射线衍射谱进行分析,来确定奥氏体的形成和消失温度。
热处理工艺对T8钢显微组织及硬度的影响
热处理工艺对T8钢显微组织及硬度的影响李晓理;张文凤;沈明钢【摘要】T8钢由于含碳量高,过剩碳化物极多,塑性和韧性差,若热处理工艺不合适,使材料在服役早期出现开裂和破碎的现象.通过SEM,OPM及XRD等试验方法,研究了T8钢组织和性能随球化退火时间、淬火温度及回火温度的变化.结果表明:T8钢在600℃球化退火2h后,原始组织中的碳化物即可获得充分球化,以粒状形式细小均匀地分布在基体中,延长退火时间不显著改变碳化物的球化效果;试样经(770±10)℃保温,6min油淬后,获得的隐晶马氏体组织硬度最高;试样经180~210℃回火1h空冷后,消除了淬火过程中产生的残余应力,最终获得有球状碳化物均匀分布的隐晶马氏体组织,回火试样硬度较淬火态略有下降.【期刊名称】《辽宁科技大学学报》【年(卷),期】2014(037)002【总页数】6页(P138-143)【关键词】T8钢;热处理;显微组织;硬度【作者】李晓理;张文凤;沈明钢【作者单位】辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山 114051;中国科学院金属研究所,辽宁沈阳 110016;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山 114051【正文语种】中文【中图分类】TG156.3T8钢是机械制造行业常用的钢种之一,含碳质量分数在0.75%~0.90%,热处理后的硬度达60~63 HRC。
因其生产成本低,冷、热加工性能好,热处理工艺简单,且热处理之后有很高的硬度和耐磨性,在加工生产上有很多应用。
T8钢由于含碳量高,过剩碳化物极多,塑性和韧性差,若采取的热处理工艺不合适,会使材料在服役早期出现开裂和破碎的现象[1]。
在实际产生中,T8钢经常被用做刃具,刀刃与工件在切削过程中由于强烈摩擦会产生严重磨损和大量热量,使刀刃温度升到600℃以上甚至更高,极可能导致刃具崩刃或折断,直接影响刃具的使用寿命。
T8钢热加工后必须进行适当的球化处理,使未溶碳化物粒子和局部高碳区形成碳化物核心并聚集球化,同时细化铁基体晶粒,再经淬火回火,大量弥散析出碳化物颗粒,阻碍奥氏体晶粒长大[2]。
T8钢淬火及回火组织转变的研究
热淬 火 , 然后再 进行 不 同温度 下 的 回火 , 具 体 回火 1
艺见 表 3 。应 用光 学显 微 镜 和扫 描 电子 显微 镜 对球
化退火 和淬火及 回火 后 的组织 进行 观 察 ,并且 应用
洛 氏硬度 计对样 品硬 度进 行测 量 。 2 试 验 结果 与讨论
2 . 1 球化 退火 组织 观察 由图 1 可知, 原始 T 8 钢 中的珠 光 体组 织 中渗碳
总第 1 6 9期 2 0 1 7年 第5期
山 西 冶 金
SHANXI M ETALLU RG
To l a I I 6 9 No 1 0
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1 6 5 2 5  ̄ . c n k i . c n 1 4 - 1 1 6 7 / t f . 2 0 1 7 . 0 5 . 0 3
T 8 钢淬火及 回火组织转变的研究
王雅 静
( 吕梁 学 院 化 学 化 _ T系 , 山 西 吕梁 0 3 3 0 0 0 )
摘
要: 通过制定相应的淬 火及 回火工艺, 研 究了 T 8钢在不 同温度淬 火回 火后的组织转 变过程 、 应用金相显微
镜 和 扫描 电子 显微 镜 对 热 处 理 后 的 组 织进 行 观 察 , 并且 应 用 洛 氏硬 度 计 对 试 样 的 宏观 硬 度 进 行 测 量 经 过 试 验 可知 : T 8钢 最 佳 淬 火温 度 为 8 5 O℃ , 温度 过 高 和过 低都 是 不 可取 的 ; 随 着 回 火温 度 的升 高 , T 8钢 回 火组 织 依 次 以回 火马 氏体 、 回 火托 氏 体 和 回 火 索 氏 体 进 行 演 变 ; 试 样 在 回 火后 的硬 度 先 升 高后 下 降 , 在2 l 1 { 】 ℃ 回 火 时的 硬 度 达 到 最 大值 , 这 是 由 于 马 氏体 中碳 原 子 的 偏 聚 以 及 大 量 弥散 的 £一碳 化 物 析 出造 成 的
t8钢常见的热处理工艺
T8钢常见的热处理工艺:①锻后球化退火:加热温度750~770℃,等温温度600~650℃,炉冷至500℃以下出炉空冷。
②正火:加热温度800~820℃,空冷。
③去应力退火:加热温度650~700℃,炉冷或空冷。
④T8或T8A钢淬火工艺:1、水淬油冷,740~750 ℃先淬入20~40℃的水,冷至200~250℃,转入20~40℃油中冷却至室温硬度(HRC) 62~65 。
或740~750℃先淬入20~40℃的5%食盐水,冷至200~250℃,转入20~40℃油中冷却至室温硬度(HRC) 62~65 。
也可740~750℃先淬入20~40℃的5%~10碱水,冷至200~250℃,转入20~40℃油中冷却至室温硬度(HRC) 62~652 、油冷,760~770 ℃淬入20~40℃的油冷却至室温硬度(HRC) 60~63 。
3、分级淬火(直径尺寸或有效厚度不大于12mm模具零件),760~770 ℃淬入170~200℃的熔融硝盐浴,等温3~5min,出浴空冷硬度(HRC) 60~63。
⑤回火:加热温度160~180℃,保温时间1.2~2h,回火后硬度58~62HRC。
⑥调质处理:淬火加热800℃,保温0.5h,水冷;回火加热700℃,保温2h,炉冷至550以下,出炉空冷。
⑦固体渗铬:渗剂成分(质量分数)为50%铬粉+44%三氧化二铝粉+6%氯化氨。
渗铬加热1050℃,保温8h,出炉空冷。
后续正火加热885℃,出炉用压缩空气吹冷。
渗层厚度0.02~0.03mm,硬度1225~1600HV。
⑧渗硼:渗硼加热950℃,保温4h,出炉空冷,渗层厚度0.10mm,膏剂为50%B4C+50%Na3AlF6。
⑨液体渗钒:加热1000℃,保温5h,出炉空冷。
渗层厚度0.0085mm。
硬度2300~1800HV。
膏剂:11.2%Al2O3+44.4%FeV+9%NaF+22.2%NaCl+22.2%K Cl。
T8钢为何易过热?模具钢中贝氏体是否有害?
T8钢为何易过热?模具钢中贝氏体是否有害?#工模具材料的热处理1. 为什么T8加热容易过热?答:用作冷模具的碳素工县钢主要有T7A 、T10A 、T11A 几种,其中又以T10A 钢应用得最为普遍。
冷模具较少采用T8钢,主要原因是T8钢淬火加热时组织中没有过剩的碳化物,甚至在加热温度比较低(780~790 ℃)的条件下,晶粒容易长大,淬火加热过热敏感性大,使用韧性较差,耐磨性差。
而过共析钢T10A 、T11A在淬火后组织中还保留一些剩余的碳化物,可提高模具的耐磨性,加热时能获得比较小的晶粒,淬火时过热敏感性小,热处理可得到较高的强度和一定的韧性。
这就是T10A 钢应用比较普遍的原因。
碳含量超过1.1 %的过共析钢T12A过剩的碳化物很多,并且颗粒较粗大,碳化物在组织中的分布也不均匀,容易形成网状或断续网状,使钢的机械性能变坏。
但是,对于韧性要求不高,只要求高硬度和耐磨性的切边模和剪刀,T12A 还是可以采用的。
2. SKD11、SLD-8等模具钢如何稳定化处理?答:SKD11的推荐淬火回火的热处理工艺是:(1)预热500~600℃----第二次预热820~860℃,淬火加热980~1040℃,淬火介质:油冷或气淬;淬火硬度60~65HRC;(2)预热500~600℃----第二次预热820~860℃,1060~1100℃,淬火介质:油冷或气淬;淬火硬度60~65HRC;回火方式有:低温回火:180~230℃×2~3次,硬度58~62;高温回火:510~520℃×2~3次,硬度58~62HRC;SLD-8模具钢是1%C-8%Cr-2%Mo-V系模具钢,热处理工艺是:预热500~600℃----第二次预热750~800℃,淬火加热温度1020~1040℃,淬火介质选择气淬;淬火硬度60~65HRC;低温回火:150~250℃×1次,≥58HRC硬度;高温回火:525~550℃×1次,硬度≥62HRC;注意实际使用中应该至少2~3次回火。
T8、9SiCr钢的淬硬性和淬透性分析
沈阳航空航天大学材料科学与工程学院(综合实验研究一)课题题目:T8,9SiCr钢的淬透性与淬硬性分析班级94110102学号2009041101048姓名张文龙指导教师李壮2012年10 月18日沈阳航空航天大学材料科学与工程学院本科生(综合实验研究一)任务书专业金属材料工程班级94110102 学号2009041101048 姓名张文龙题目T8,9SiCr钢的淬透性与淬硬性分析时间2012年9月3日-2012年10月18日课题内容及要求实验原理:利用T8, 9SiCr钢的淬透性与淬硬性不同,进行实验分析。
对T8, 9SiCr钢采用正常温度淬火,分析、比较其淬透性与淬硬性。
实验设备:MP-2B型号的研磨抛光机,GX71金相显微镜,显微硬度计,SX1-5-10箱式电阻炉。
主要工艺参数:根据学过的热处理原理与工艺知识,自己制订工艺参数。
测试分析:金相组织观察,洛氏硬度、显微硬度测试。
具体要求:①制订热处理工艺(选择正常淬火加热温度);②对其洛氏硬度进行比较分析;③对其组织进行分析;④论述其在生产中的应用;⑤完成论文(5000字左右)。
主要参考资料[1]王晓敏.工程材料学[M], 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2000[2]夏立芳.金属热处理工艺学[M], 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1998[3]刘云旭.金属热处理原理[M],机械工业出版社,1981[4]安运铮.热处理工艺学[M],机械工业出版社,1982[5]胡光立.钢的热处理[M],西北工业大学出版社,1996[6]胡庚祥.材料科学基础[M],上海:上海交通大学,2000[7]鸿年.现代热处理手册[M],化学工业出版社,2010[8]刘增沛.热处理工艺学[M],科学普及出版社,1984[9]马鹏飞.热处理技术[M],化学工业出版社,2009指导教师李壮日期2012年10月18日T8、9SiCr钢的淬透性与淬硬性分析摘要:淬硬性[1]是指钢在正常淬火条件下,所能达到的最高硬度。
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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。