T10钢热处理工艺
10钢的热处理 C曲线(精编)

三、钢的奥氏体晶粒度 钢的奥氏体晶粒大小根据标准晶粒度等级图确 定。标准晶粒度分为8级。 1~4级为粗晶粒度,5~8级为细晶粒度。
标准晶粒度 等级
放大100倍
1.实际晶粒度和本质晶粒度
实际晶粒度:某一具体热处理或热加工条件 下的奥氏体的晶粒度。
它决定钢的性能。
本质晶粒度 钢加热到930 ℃±10℃、保温 8小时、冷却后测得的晶粒度。
➢650~600℃ : 细片状P---索氏体(S); 片间距为0.2~0.4μm (1000×); 25~36HRC。
➢600~550℃:极细片状P---屈氏体(T); 片间距为<0.2μm ( 电镜 ); 35~40HRC。
珠光体形貌像
光镜下形貌
电镜下形貌
索氏体形貌像
光镜形貌
电镜形貌
屈氏体形貌像
(b) 电子显微照片 5000×
上贝氏体形态
上贝氏体强度、韧性都较差。
下贝氏体(下B) 在350 ℃~Ms之间转变
产物。光学显微镜下为黑色针状, 电子显微镜 下可看到在铁素体针内沿一定方向分布着细 小的碳化物(Fe2.4C)颗粒。
(a) 光学显微照片 500倍
(b) 电子显微照片 12000倍
奥氏体向贝氏体下的贝转氏体变形属态 于半扩散型转变, 铁下原贝子氏不体扩硬散度而高碳,原韧子性有好一,定具扩有散较能好力的。强 韧性。
1.共析钢过冷奥氏体的等温转变 等温转变曲线(TTT曲线、C曲线)来分析。
T --- time T --- temperature T --- transformation
共析碳钢 TTT 曲线建立过程示意图
温度
(℃)பைடு நூலகம்
A1
800
700
10钢的热处理 C曲线(精编)

T --- time T --- temperature T --- transformation
共析碳钢 TTT 曲线建立过程示意图
温度
(℃)
A1
800
700
600
500
400 300 200 100
0
-100 0
1
10
102
光镜形貌 电镜形貌
(2) 中温转变
贝氏体转变区(550 ℃~Ms):
过冷奥氏体的转变产物为贝氏体型组织。
贝氏体 渗碳体分布在碳过饱和的铁素体基体上 的两相混合物。
上贝氏体(上B) 550 ℃~350 ℃之间转变产物。 呈羽毛状, 小片状的渗碳体分布在成排的铁素体片 之间。
(a)光学显微照片 500×
奥氏体组织。
F
Fe3C
未溶Fe3C
A A
残余Fe3C
A 形核 A
残余Fe3C溶解
A 长大 A A 均匀化
二、影响奥氏体转变速度的因素
1.加热温度 随加热温度的提高, 奥氏体化速度加快。 2.加热速度 加3.钢热中速碳度含越量快,发生转变的温度越高,转变 所需碳4.的合含时金量间元增越素加短,。铁素体和渗碳体的相界面增 大,钴5.转原、变始镍速组等度织加加快快奥。氏体化过程; 铬原、始钼组、织钒中等渗减碳慢体奥为氏片体状化时过奥程氏;体形成速 度快硅,、渗铝碳、体锰间等距不越影小响,奥转氏变体速化度过越程快。。 合金元素的扩散速度比碳慢得多,合金钢的 热处理加热温度一般较高,保温时间更长。
三、钢的奥氏体晶粒度 钢的奥氏体晶粒大小根据标准晶粒度等级图确 定。标准晶粒度分为8级。 1~4级为粗晶粒度,5~8级为细晶粒度。
t10等温球化退火温度

t10等温球化退火温度
t10 等温球化退火温度是钢铁材料热处理过程中一个重要的参数。
本文首先介绍了t10 钢的性质和用途,作为一种常用的工具钢,t10 钢具有高硬度、高耐磨性和良好的韧性。
为了充分发挥这些性能优势,需要对t10 钢进行等温球化退火处理。
等温球化退火是一种钢铁材料热处理工艺,通过在适当的温度下保温一段时间,使钢铁材料中的碳化物球化,从而改善其力学性能。
对于t10 钢而言,等温球化退火的主要目的是消除因钢的冶炼、轧制和冷拔过程中产生的内应力,降低硬度,提高切削性能。
选择合适的t10 等温球化退火温度是实现良好热处理效果的关键。
一般来说,t10 钢的等温球化退火温度范围在900-1000℃之间。
在这个温度范围内,可以获得较好的球化效果,使碳化物呈球状分布,从而提高钢的性能。
影响t10 等温球化退火温度的因素主要有钢的化学成分、原始组织状态、退火制度等。
针对不同的t10 钢产品,需要根据这些因素合理选择等温球化退火温度,以达到最佳的热处理效果。
实际应用中,t10 等温球化退火温度的控制需要借助专业的热处理设备,如退火炉。
退火炉的操作人员需要根据钢的材质、规格和热处理要求,调整炉温和保温时间,确保热处理过程的顺利进行。
总之,t10 等温球化退火温度是影响钢铁材料性能的关键因素。
45与T10钢热处理组织和性能比较研究

201545与T10钢热处理组织和性能比较研究学生姓名:所在院系:所学专业:机械设计制造及其自动化导师姓名:完成时间:2015年4月10日45钢与T10钢热处理组织和性能比较研究摘要为探讨热处理工艺对45钢及T10的影响,本文对45钢与T10做了退火,正火,淬火以及低温回火,中温回火,高温回火的热处理工艺处理,观察金相组织,测量布氏硬度,再对得到的数据进行系统详细的分析比较,结果表明再相同热处理下含碳量是影响45与T10在金相组织形成,硬度差异的主要因素。
发现了随着含碳量的增加,钢的硬度、强度增加,塑性、韧性降低的结果。
关键词:热处理,金相组织,硬度,45,T1045 steel T10 steel heat treatment and research organizations andPerformance ComparisonAbstractTo explore the Heat Treatment on 45 Steel and T10, the paper made of 45 steel and T10 annealing, normalizing, quenching and tempering, tempering temperature, tempering the heat treatment process, observe the microstructure, measuring cloth hardness, and then the data is systematically detailed analysis and comparison results show that the carbon content and then heat-treated at the same affect with T10 45 formed in the microstructure, hardness difference of the main factors. Found that with increasing carbon content steel hardness, strength increases, lower ductility, toughness results.Keywords: heat treatment, microstructure, hardness, 45, T10目录绪论 (1)1 实验材料及方法 (2)1.1实验方案 (2)1.2实验材料及设备 (2)1.3 实验方法 (3)2 实验结果与分析 (4)2.1 45钢与T10原始材料组织与性能分析 (5)2.2 45钢与T10在退火后组织与性能分析 (5)2.3 45钢与T10在正火后组织与性能分析 (6)2.4 45钢与T10在淬火后组织与性能分析 (7)2.5 45钢与T10在低温回火后组织与性能分析 (7)2.6 45钢与T10在中温回火后组织与性能分析 (8)2.7 45钢与T10在高温回火后组织与性能分析 (8)3 结论 (9)参考文献 (11)致谢 (12)绪论人类的发展史是与金属材料的应用及其发展紧密联系着的,特别是在近代,金属材料在人类文明中更占有特殊重要的位臵。
45钢及T10钢热处理实验

45钢及T10钢热处理实验45钢和T10钢热处理实验一、实验仪器与试样1.试样:Ф20×18mm2. 箱式电阻炉,布氏硬度计,洛氏硬度计,砂纸、水(20~30℃)二、实验内容与步骤(一)45钢(退火或正火,淬火,回火)1. 对热处理前的45钢试样进行硬度测试。
采用布氏硬度计对原始试样进行硬度测试,共测三次取平均值。
注意试样表面应光滑平坦,不应有氧化皮及油污等。
本实验可用砂纸打磨后用丙酮清洗干净后进行测量。
2. 对45钢进行完全退火并测硬度(1)加热温度45钢的完全退火是加热到Ac3以上30~50℃,即780+30~780+50,在810~830℃之间取一个温度值。
(2)加热速度:形状简单的碳素钢可以随炉升温,不控制加热速度。
(3)保温时间一般碳素钢在温度800℃左右的箱式电阻炉中加热,以每毫米直径或每毫米厚度保温 1.0~1.5min为宜。
本实验按1分钟/每毫米直径确定保温时间按为20min。
(4)冷却速度一般情况下碳钢的冷却速度为100~150℃/h。
本实验试样随炉冷却到500℃左右可出炉空冷。
完全退火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用布氏硬度计进行硬度测试,共测三次取平均值。
3. 对45钢进行正火并测硬度与上述完全退火工艺相同,不同的是最后冷却的时候,保温一段时间后将试样直接从炉中取出空冷。
正火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用布氏硬度计进行硬度测试,共测三次取平均值。
注:钢的退火和正火每个小组自由选择其中一个工艺做即可4.对45钢进行淬火并测硬度。
加热温度,加热速度,保温时间和完全退火工艺相同,所不同的是冷却的时候,保温一段时间后直接将试样从炉中取出,然后迅速将试样淬入水中,注意淬入水后要不停的运动,破坏试样表面蒸气膜的形成。
同时水温控制在40℃以下,还必须不断补充新水,冷却水要保持清洁,否则也会降低冷却能力。
淬火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用洛氏硬度计进行硬度测试,共测五次取平均值。
t10钢的淬火组织

t10钢的淬火组织T10钢是一种高碳工具钢,具有优异的硬度和耐磨性,在工业制造和冶金加工中广泛应用。
淬火是一种热处理工艺,通过控制钢材的冷却速度,使其在固态下迅速冷却,从而提高钢材的硬度和耐磨性。
对于T10钢而言,淬火是必不可少的工序,可以很好地改善其力学性能和使用寿命。
T10钢的淬火组织主要决定于钢材的成分和处理工艺。
T10钢的主要成分为碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)和硫(S)。
其中,碳是钢材的主要强化元素,能够提高钢材的硬度和强度。
而硅、锰、磷和硫等元素则通过形成相应的化合物和固溶体来影响钢材的热处理性能和力学性能。
在淬火过程中,首先需要将T10钢加热到适当的温度,使其达到A3点以上。
然后,将钢材迅速置于冷却介质中,以实现快速冷却。
常用的冷却介质有水、油和盐水等。
冷却过程中,钢材的温度将迅速下降,达到马氏体转变的范围。
在适宜的冷却速度下,钢材中的马氏体将得以保留。
马氏体是一种具有高硬度和脆性的组织形态,能够有效提高钢材的硬度,但同时也会增加钢材的脆性。
对于T10钢而言,淬火的目标是尽可能多地产生马氏体,以获得较高的硬度,同时又要尽量减少马氏体的脆性,以保证钢材的使用寿命。
T10钢的淬火组织主要有马氏体、残余奥氏体和贝氏体等。
马氏体是由奥氏体经过快速冷却所得到的一种相,具有充分强化的效果。
残余奥氏体是在淬火过程中没有转变成马氏体的奥氏体,常常出现在硬度较低的区域,对钢材的力学性能有一定影响。
贝氏体则是由马氏体经过回火处理后转变而成的组织相,可以提高钢材的韧性和强度。
为了得到理想的淬火组织,可以选择不同的淬火条件和回火工艺。
淬火条件包括加热温度、冷却介质和冷却速度等。
一般来说,较高的加热温度和更快速的冷却速度可以得到较高的硬度和强度,但同时也会增加残余奥氏体的含量。
回火工艺则是通过控制回火温度和时间,来调节贝氏体的含量和组织形貌,以实现对钢材硬度和韧性的平衡。
总之,T10钢的淬火组织是通过控制钢材的加热和冷却过程来实现的。
T10刚的热处理

T10刚的热处理1、预备热处理(球化退火)锻造后为了给后序的加工、最终热处理工序作好准备, 应消除锻件内的应力, 改善组织, 并使其具有合适的硬度和稳定细小的组织, 以利于机械加工。
因此锻件要在毛坏状态下进行预先热处理。
T10A 碳素工具钢, 一般采取球化退火, 使渗碳体成球状均匀分布, 若锻件沿晶界出现网状碳化物时, 则先进行正火处理, 消除网状碳化物, 然后进行球化退火。
通常采用球化退火, 以获得铁素体机体上分布的细小均匀的粒状碳化物组织。
表1 球化退火工艺参数钢号加热等温温度/℃时间/ h温度/℃时间/ h 空冷硬度T10A 750~ 780 2~ 3 680~ 700 3~ 5 炉冷至500℃空冷 HB197 2、最终热处理(淬火+低温回火)2.1、淬火( 1) 淬火温度T10淬透性低。
需要用水冷却, 容易产生变形和淬裂, 另外碳素工具钢对过热敏感, 晶粒容易长大, 其淬火温度一般是在碳化物与奥氏体共存的两相区内, 这是由于碳化物的存在不仅可以阻止奥氏体的长大, 使碳素工具钢保持较小晶粒,从而能在高硬度条件下保证具有一定的韧性; 而且剩余碳化物的存在也有利于模具耐磨性的提高。
为防止过热, 选取最低的淬火加热温度( 760~ 780℃ ) , 是获得最好机械性能的关键,为防止淬火开裂, 必须在淬火方法上实现均匀冷却。
( 2) 加热、保温时间的确定由于加热时间与模具的材质、工件大小有关。
升温时间因工件大小而异, 保温时间依材质而不同, 加热时间不可取一定值, 加热时间的长短直接影响模具的组织性能。
为保证T10A 冷作模具基体奥氏体化, 碳化物溶解, 必须有一定保温时间, 保温时间采用40~ 60 min。
2.2、回火模具在淬火或电火花加工后应及时进行回火处理, 回火温度应根据模具的硬度性能要求选择不同的回火温度, 以获得不同强度、韧性及硬度要求, T10 碳素工具钢在不同回火温度下的硬度如表表2T10 碳素工具钢在不同回火温度下的硬度钢号达到下列硬度(HRC)范围的回火温度/℃T10A 45~ 50 50~ 54 54~ 58 58~ 62360~ 380 300~ 320 250~ 270 160~ 180。
t10钢热处理工艺

T10钢热处理工艺
T10钢的热处理工艺通常包括正火、淬火和回火三个步骤。
1. 正火处理:将T10钢加热到Ac1以上20~30℃,保温4小时后,以30~40℃/h的速度冷却到680℃等温6小时,再炉冷到550℃出炉。
在这个过程中,通过控制相变的热力学和动力学来改变奥氏体向珠光体转变的模式,从传统的片层转变机制改变为“离异共析”的转变形式。
2. 淬火处理:将正火后的T10钢加热到850℃左右,保温一段时间后,以50~60℃/h的速度淬火,得到马氏体结构。
3. 回火处理:将淬火后的T10钢加热到适当温度,保温一段时间后,以20~30℃/h的速度冷却到室温。
回火可以缓解淬火产生的应力,提高钢材的韧性和抗疲劳性能,同时也可以稳定钢材的硬度和强度。
总体来说,T10钢的热处理工艺可以提高其硬度和强度,同时保持较好的韧性和抗疲劳性能。
具体的热处理参数需要根据具体的应用需求和钢材质量来确定。
t10钢的结晶过程及组织状态

t10钢的结晶过程及组织状态结晶是固态金属在固态化学反应中,发生了原子或分子的重新排列形成晶体的过程。
钢是一种合金,其中含有铁和碳,以及其他合金元素。
t10钢是一种碳钢,其主要成分为铁和碳。
在钢的结晶过程中,原子或分子会逐渐排列有序,形成晶体结构,从而影响钢的组织状态和性能。
在t10钢的结晶过程中,首先需要进行熔炼。
熔炼过程中,将t10钢的原料放入高温炉中进行加热,使得原料熔化。
随后,通过冷却,原料逐渐凝固形成固体。
在凝固过程中,原子或分子会重新排列有序,形成晶体。
t10钢的组织状态主要包括铁素体、珠光体和贝氏体等。
铁素体是钢中最基本的组织,是由α铁晶体组成的。
珠光体是由铁素体和碳骨架组成的结构,具有一定的韧性和抗拉强度。
贝氏体是在钢中形成的一种组织,具有较高的硬度和强度。
在t10钢的结晶过程中,具体的组织状态取决于冷却速率和合金元素的影响。
快速冷却会导致组织细化,形成细小的晶粒,从而提高钢的硬度和强度。
而慢速冷却则会导致组织粗化,形成大的晶粒,使钢具有较好的韧性和塑性。
除了冷却速率,合金元素也对t10钢的组织状态有重要影响。
例如,添加了适量的铬、钼等合金元素可以提高钢的硬度和耐磨性;添加适量的锰、硅等合金元素可以提高钢的强度和韧性。
合金元素的加入可以改变钢的晶粒形貌和组织结构,从而调整钢的性能。
t10钢具有一系列优异的特性。
首先,它具有较高的硬度和强度,能够满足一些对耐磨性要求较高的场合。
其次,t10钢具有良好的韧性和塑性,能够适应较大的变形和冲击载荷。
此外,t10钢还具有较好的耐腐蚀性能和热处理响应性,能够通过适当的热处理工艺进一步改善钢的性能。
总结起来,t10钢的结晶过程和组织状态是钢材形成和性能发挥的重要环节。
通过合理的冷却速率和合金元素的控制,可以得到不同的组织结构,从而满足不同工况下的需求。
t10钢具有较高的硬度、强度、韧性和耐腐蚀性能,是一种重要的结构材料。
在实际应用中,我们可以根据具体要求选择合适的热处理工艺,进一步优化t10钢的组织和性能,以满足不同领域的需求。
热处理制度对T10钢组织和硬度的影响实验

热处理制度对T10钢组织和硬度的影响实验一、实验目的1.论述T10钢球化退火和780℃淬火后的组织和硬度。
2.探索了改变原始组织和热处理工艺(淬火温度)对其的影响。
二、概述T10钢是一种最常用的工模具钢,热处理后要求有高的硬度59—65HRC、强度、耐磨性及适当的韧性等;T10钢ACm为800℃,通常采用球化退火、Ac1+(30~50)℃淬火及170℃~200℃回火的传统热处理工艺。
通常认为这可使钢获得具有最佳配合的强度和韧性。
一些工厂的生产实践表明,T10钢制冷变形模具使用寿命较低,易出现壁裂、崩刃和折断等,以致过早报废。
为此,我们探索改进T10钢的热处理工艺。
三、实验步骤二实验过程1.试验方法试验用T10钢的成分见表1。
选用粒状珠光体及片状珠光体两种原始组织,前者试样仅用780℃传统工艺淬火,而后者试样则用740、780、840、900℃四种淬火温度,随后进行机械性能检测试验。
表1 T10钢的化学成分2.试样的热处理2.1预备热处理2.2.1正火T10钢的ACm 为800℃,正火温度约为ACm+30~50℃,故取840℃。
用下列经验公式计算加热时间:aKDT公式中T——加热时间,min;a——加热时间系数,min/mm,(碳钢取0.8~1.2 min·mm-1);K——装炉修正系数;D——工件有效厚度,mm。
正火工艺参数见表2,工艺曲线见图1。
表2 正火工艺参数温度T/℃图1 正火工艺曲线正火后组织图见图2 时间t/min840℃550℃图2 正火后组织(×400) 2.1.2球化退火T10钢锻坯经10kw 箱式电炉等温球化退火,在770 ℃保温2 h ,再冷到680℃,保温4小时,出炉空冷。
机械加工后的机械性能、淬透性及金相试样,一部分按传统工艺热处理,以作对比。
球化退火工艺参数见表2。
球化退火工艺曲线见图3。
图3球化退火工艺曲线 球化退火后组织如图4所示时间t/min770℃温度T/℃ 680℃图4 等温球化退火后组织(×400)2.2最终热处理所有试样在箱式炉内进行最后热处理,等温球化退火试样淬火加热780℃,正火试样淬火加热分别为740、780、840、900℃保温,用水淬火,200℃回火,然后磨加工到规定尺寸。
T10钢车刀热处理工艺汇总

攀枝花学院本科课程设计(论文)[T10钢车刀热处理工艺设计]学生姓名:冯康学生学号: 201311102014院(系):材料学院年级专业:2013级材料成型及控制工程1班指导教师:孙青竹副教授二〇一六年六月攀枝花学院本科学生课程设计任务书攀枝花学院本科课程设计(论文)摘要摘要本课程主要设计T10钢用来制造车刀的主要热处理设计流程,包括车刀工作条件及失效形式分析。
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。
具体工艺流程以及热处理工艺流程包括预备热处理是球化退火:加热至750℃→最终热处理是淬火:加热至790℃→水冷;回火:低温回火150℃→空冷。
关键词:耐磨高硬度红硬性热处理攀枝花学院本科课程设计(论文)目录目录摘要 (Ⅰ)1、设计任务 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计的技术要求 (1)2、设计方案 (2)2.1 变速箱设计的分析 (2)2.1.1工作条件及性能要求 (2)2.1.2失效形式及使用性能 (2)2.2钢种材料 (2)3、设计说明 (4)3.1加工工艺流程 (4)3.2具体热处理工艺 (4)3.2.1预备热处理工艺 (4)3.2.2最终热处理 (5)4、质量检测 (7)5、缺陷与分析 (8)6、结束语 (9)7、热处理工艺卡 (10)参考文献 (11)1 设计任务1.1设计任务T10钢车刀热处理工艺设计。
1.2设计的技术要求高硬度,高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一,若没有足够的高的硬度是不能进行切削加工的。
否则,在应力作用下,工具的形状和尺寸都要发生变化而失效。
高耐磨性则是保证和提高工具寿命的必要性,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。
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。
T10钢车刀热处理工艺

攀枝花学院本科课程设计(论文)[T10钢车刀热处理工艺设计]学生姓名:冯康学生学号: 2院(系):材料学院年级专业:2013级材料成型及控制工程1班指导教师:孙青竹副教授二〇一六年六月攀枝花学院本科学生课程设计任务书摘要本课程主要设计T10钢用来制造车刀的主要热处理设计流程,包括车刀工作条件及失效形式分析。
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。
具体工艺流程以及热处理工艺流程包括预备热处理是球化退火:加热至750℃→最终热处理是淬火:加热至790℃→水冷;回火:低温回火150℃→空冷。
关键词:耐磨高硬度红硬性热处理目录摘要 (Ⅰ)1、设计任务 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计的技术要求 (1)2、设计方案 (2)2.1 变速箱设计的分析 (2)2.1.1工作条件及性能要求 (2)2.1.2失效形式及使用性能 (2)2.2钢种材料 (2)3、设计说明 (4)3.1加工工艺流程 (4)3.2具体热处理工艺 (4)3.2.1预备热处理工艺 (4)3.2.2最终热处理 (5)4、质量检测 (7)5、缺陷与分析 (8)6、结束语 (9)7、热处理工艺卡 (10)参考文献 (11)1 设计任务1.1设计任务T10钢车刀热处理工艺设计。
1.2设计的技术要求高硬度,高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一,若没有足够的高的硬度是不能进行切削加工的。
否则,在应力作用下,工具的形状和尺寸都要发生变化而失效。
高耐磨性则是保证和提高工具寿命的必要性,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提高耐磨性,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行球化退火,以使碳化物呈细小的颗粒状且分布均匀。
T10钢热处理工艺

辽宁工程技术大学综合及创新实验开题报告学生姓名吴双全学号 **********所属院系材料科学与工程学院专业/班级材料13-3所用材料 T10钢要求硬度 50~55HRC阅卷人阅卷日期成绩评定:T10钢热处理工艺设计一、实验目的1、通过设计一组热处理工艺方案提高T10钢试样的硬度,使其硬度达到50~55HRC。
2、设计热处理工艺使试样金相组织中最终出现屈氏体。
二、实验材料及设备1、T10钢圆柱试样(15×15mm)若干2、硝酸3、酒精4、砂纸5、抛光膏6、玻璃板7、箱式电阻炉及控温仪表8、抛光机9、金相显微镜10、洛氏硬度计三、实验内容1、T10钢概述目前常用的碳素工具钢有T8、T10、T12,其中T10用量最多。
T10钢优点是可加工性好,来源容易;但淬透性低、耐磨性一般、淬火变形大。
因钢中含合金元素微量,耐回火性差,硬化层浅,因而承载能力有限。
虽有较高的硬度和耐磨性,但小截面工件韧性不足,大截面工件有残存网状碳化物倾向。
T10钢在淬火加热(通常达800℃)时不致于过热,淬火后钢中有过剩未溶碳化物,所以比T8钢具有更高的耐磨性,但淬火变形收缩明显。
由于淬透性差,硬化层往往只有1.5~5mm;一般采用220~250℃回火时综合性能较佳。
热处理时变形比较大,故只适宜制造小尺寸、形状简单、受轻载荷的模具。
2、T10钢化学成分碳 C :0.95~1.04(Tχ,χ:碳的千分数)硅 Si:≤0.35锰 Mn:≤0.40硫 S :≤0.020磷 P :≤0.030铬 Cr:允许残余含量≤0.25≤0.10(制造铅浴淬火钢丝时)镍 Ni:允许残余含量≤0.20≤0.12(制造铅浴淬火钢丝时)铜 Cu:允许残余含量≤0.30≤0.20(制造铅浴淬火钢丝时)注:允许残余含量Cr+Ni+Cu≤0.40(制造铅浴淬火钢丝时)3、T10钢适用范围这种钢应用较广,适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具,如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、还可以制作冷镦模、冲模、拉丝模、铝合金用冷挤压凹模、纸品下料模、塑料成型模具、小尺寸冷切边模及冲孔模,低精度而形状简单的量具(如卡板等),也可用作不受较大冲击的耐磨零件等。
t10等温球化退火温度

t10等温球化退火温度1. 引言等温球化退火是一种金属材料热处理方法,通过控制温度和时间,在高温下使材料中的残余应力释放,并改善其机械性能。
t10等温球化退火温度是指对t10钢进行等温球化退火时所采用的温度。
本文将详细介绍t10等温球化退火温度的相关内容,包括该钢材的特性、等温球化退火过程的原理、适宜的退火温度范围以及该过程对材料性能的影响。
2. t10钢的特性t10钢是一种优质碳素结构钢,具有高硬度、良好的韧性和强度。
其主要成分包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)和硫(S)。
t10钢常用于制造刀具、弹簧和机械零件等需要高强度和耐磨损性能的应用领域。
3. 等温球化退火原理等温球化退火是指将金属材料加热至一定温度后保持一段时间,使材料内部的残余应力得以释放,并通过晶界扩散等机制改善材料的晶体结构和性能。
在退火过程中,材料中的碳原子会重新分布,并形成球状的碳化物。
4. t10等温球化退火温度范围t10钢的等温球化退火温度范围一般在700℃至800℃之间。
这个温度范围被认为是最适合t10钢进行等温球化退火的区间。
在这个温度范围内,碳原子能够充分扩散并重新分布,形成均匀分布的球状碳化物,从而改善材料的硬度和韧性。
5. t10等温球化退火过程t10钢进行等温球化退火的过程可以分为以下几个步骤:5.1 加热将t10钢加热至退火温度范围内(700℃至800℃)。
加热速率应适中,以避免产生不均匀加热和过快的晶粒长大。
5.2 保温将加热至退火温度后的t10钢保持在该温度下一定的时间。
保温时间一般取决于材料的厚度和所需的退火效果,通常为1至2小时。
5.3 冷却将退火后的t10钢从炉中取出,采用适当的冷却方式进行冷却。
常用的冷却方式包括自然冷却、空气冷却和水淬等。
选择合适的冷却方式可以进一步调控材料的硬度和韧性。
6. t10等温球化退火对材料性能的影响t10等温球化退火可以显著改善t10钢的机械性能,主要表现在以下几个方面:6.1 硬度经过适当温度范围内的等温球化退火处理后,t10钢的硬度会有所降低。
t10钢经淬火+低温回火后的组织

一、t10钢的特点和用途t10钢是一种碳含量较高的工具钢,其碳含量在0.95-1.04之间,属于高碳钢的范畴。
t10钢具有优良的硬度和耐磨性,适用于制作刀具、刀片、弹簧和其他要求高强度和耐磨性的机械零件。
因其优异的性能,t10钢在冶金、机械制造和刀具加工等领域得到广泛应用。
二、t10钢的组织t10钢的组织主要由铁素体和适量的珠光体组成,碳化物在组织中分布均匀。
未经热处理的t10钢具有较粗的组织,硬度较低,无法满足实际工作中的需求。
需要通过热处理过程来改善其组织和性能。
三、淬火过程1. 加热淬火是提高钢的硬度和强度的重要工艺。
对t10钢进行淬火前,首先需将钢件加热至适当温度,使其完全均匀地吸热。
2. 淬透在加热到适当温度后,将t10钢迅速放入冷却介质中(如水、油或盐水淬火液)进行淬火。
淬火过程中,t10钢的组织迅速发生相变,生成马氏体组织,从而提高钢的硬度和强度。
四、低温回火1. 回火介质选择t10钢在淬火后过于脆硬,需要通过回火过程来消除内部应力,降低脆性,提高韧性。
低温回火是常用的回火方法之一,一般通过炉内空气进行低温回火。
2. 回火温度低温回火的温度一般在150-250摄氏度之间,此温度范围可有效消除马氏体的部分内应力,使得t10钢的硬度适中,同时提高其韧性。
3. 回火时间低温回火的时间要根据具体材料和尺寸来确定,通常在1-2小时左右。
回火时间过短导致内部应力未完全消除,回火时间过长则可能引起组织退火,影响钢的硬度。
五、淬火+低温回火后的组织和性能通过淬火+低温回火后,t10钢的组织得到了显著改善。
在金相显微镜下观察,其组织细化,珠光体分布均匀,碳化物颗粒尺寸减小。
这些结构上的变化使得t10钢具有较高的硬度和韧性,并保持了良好的耐磨性。
六、结论t10钢经过淬火+低温回火处理后,其组织和性能均得到了显著改善。
淬火后,t10钢的硬度和强度显著提高;低温回火后,钢的韧性得到提高,同时保持了良好的硬度。
T10热处理工艺及注意事项

T10热处理工艺及注意事项
T10热处理图如下
一、淬火
淬火温度780±10℃。
保温时间50分钟左右(视工件大小薄厚)或淬透。
冷却
冷却方式:水转油。
先淬入20~40℃的水或5%盐水,冷至250~300℃,转
入20~40℃油中冷却至温热。
得到硬度62~65HRC。
二、回火
加热温度160~180℃,保温时间1.5~2h,回火后硬度60~62HRC。
调质处理按下列方式进行:
淬火加热温度780~800℃,油冷至温热;回火温度640~680℃,炉冷或空冷,回火后后硬度183~207HBS。
三、注意事项
1、T10钢热处理工艺和GCr15钢类似,但是更容易裂开,需注意在水中冷却时间不宜过长,如有易裂部位,应进一步减少水中冷却时间,及时转油冷,并且及时回火。
如下图。
2、此材料热硬性低,淬透性不高且淬火变形大,晶粒细,在淬火加热时不易过热,一些易变性部位进行加固处理。
图示参考Cr12MoV热处理注意事项第三项。
工具钢热处理工艺

工具钢热处理工艺-组织- 性能的系统分析(综合性实验)一、实验目的1. 掌握工具钢热处理中成分—工艺—组织—性能内在关系;2. 通过实验,掌握材料的系统分析方法。
3. 了解工具钢不同工艺条件下的常见组织。
二、实验原理工具钢主要用于制造各种切削刀具,模具和量具。
所以要有高的硬度和耐磨性、高的强度和冲击韧性等。
常用的工具钢有T10、9CrSi 、Cr12MoV、W18Cr4V 等。
T10是普通碳素工具钢,淬火-回火态组织为:回火马氏体+颗粒状碳化物渗碳体+少量残余奥氏体。
9CrSi 是低合金工具钢,淬火-回火态组织为:回火马氏体+颗粒状碳化物渗碳体。
Cr12MoV是模具钢,淬火—回火态组织为:回火马氏体+块状碳化物渗碳体。
下面以高速钢为例,介绍其热处理工艺特点,显微组织与性能的关系。
铸态的高速钢的显微组织黑色组织为S共析相;白色组织是马氏体和残余奥氏体;鱼骨状组织是共晶莱氏体。
铸态高速钢的显微组织中,碳化物粗大,且很不均匀,不能直接使用,必须进行反复锻造。
锻造后还须进行退火。
退火的目的:① 消除锻造应力,降低硬度便于切削加工;② 为淬火组织做好组织上的准备。
因为原组织为马氏体、屈氏体、或索氏体的高速钢,未经退火,淬火时可能引起萘状断口。
退火温度宜为860〜880C,加热时间为3〜4小时左右,为了缩短退火时间,一般采用等温退火,即:860〜880C加热3〜4小时,炉冷到700〜750C 等温4〜6小时。
锻造退火组织:在索氏体基体上分布着粗大的初生碳化物和较细的次生碳化物(碳化物呈白亮点)。
高速钢的淬火工艺的特点:主要是加热淬火温度高。
目的是尽可能多的使碳和合金溶入奥氏体。
高速钢的淬火方法有油淬、分级、等温、空冷等。
以W18Cr4V 为例,淬火温度在1270 T〜1290 E,淬火组织是由(60〜70%马氏体和(25〜30%)残余奥氏体及接近10%的加热时未溶的碳化物组成,晶粒度9〜10 级。
硬度63〜64HRC当淬火温度不足,在1240E〜1260E时,碳化物大部分未溶入奥氏体,晶粒度为11〜12级。
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辽宁工程技术大学综合及创新实验开题报告学生姓名吴双全学号 **********所属院系材料科学与工程学院专业/班级材料13-3所用材料 T10钢要求硬度 50~55HRC阅卷人阅卷日期成绩评定:T10钢热处理工艺设计一、实验目的1、通过设计一组热处理工艺方案提高T10钢试样的硬度,使其硬度达到50~55HRC。
2、设计热处理工艺使试样金相组织中最终出现屈氏体。
二、实验材料及设备1、T10钢圆柱试样(15×15mm)若干2、硝酸3、酒精4、砂纸5、抛光膏6、玻璃板7、箱式电阻炉及控温仪表8、抛光机9、金相显微镜10、洛氏硬度计三、实验内容1、T10钢概述目前常用的碳素工具钢有T8、T10、T12,其中T10用量最多。
T10钢优点是可加工性好,来源容易;但淬透性低、耐磨性一般、淬火变形大。
因钢中含合金元素微量,耐回火性差,硬化层浅,因而承载能力有限。
虽有较高的硬度和耐磨性,但小截面工件韧性不足,大截面工件有残存网状碳化物倾向。
T10钢在淬火加热(通常达800℃)时不致于过热,淬火后钢中有过剩未溶碳化物,所以比T8钢具有更高的耐磨性,但淬火变形收缩明显。
由于淬透性差,硬化层往往只有1.5~5mm;一般采用220~250℃回火时综合性能较佳。
热处理时变形比较大,故只适宜制造小尺寸、形状简单、受轻载荷的模具。
2、T10钢化学成分碳 C :0.95~1.04(Tχ,χ:碳的千分数)硅 Si:≤0.35锰 Mn:≤0.40硫 S :≤0.020磷 P :≤0.030铬 Cr:允许残余含量≤0.25≤0.10(制造铅浴淬火钢丝时)镍 Ni:允许残余含量≤0.20≤0.12(制造铅浴淬火钢丝时)铜 Cu:允许残余含量≤0.30≤0.20(制造铅浴淬火钢丝时)注:允许残余含量Cr+Ni+Cu≤0.40(制造铅浴淬火钢丝时)3、T10钢适用范围这种钢应用较广,适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具,如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、还可以制作冷镦模、冲模、拉丝模、铝合金用冷挤压凹模、纸品下料模、塑料成型模具、小尺寸冷切边模及冲孔模,低精度而形状简单的量具(如卡板等),也可用作不受较大冲击的耐磨零件等。
四、实验原理C平衡相图及过研究T10钢经退火、淬火、回火后的组织,需要运用Fe-Fe3冷奥氏体等温转变曲线图—C曲线从加热和冷却2个方面进行分析,钢在冷却时的组织转变规律是由C曲线确定的。
因此,研究钢热处理后的组织通常以C曲线为理论依据。
按照不同的冷却条件,过冷奥氏体将在不同的温度范围发生不同类型的转变。
通过金相显微镜观察,可以发现过冷奥氏体各种转变产物的组织形态各不相同。
T10钢是过共析钢,过共析钢的C曲线跟亚共析钢的相似,先析出的是渗碳体。
随着冷却速度的增大,钢的显微组织变化是:渗碳体+珠光体→渗碳体+索氏体→渗碳体+托氏体→托氏体+马氏体+残余奥氏体→马氏体+残余奥氏体。
为了使渗碳体呈球状并且均匀分布,改善切削加工性能,为最终热处理做好组织准备,碳素工具钢必须先进行球化退火。
碳素工具钢经不完全淬火和中温回火,硬度在50~55HRC范围,可作为低切削的刃具和形状简单的冷冲模。
五、实验流程工艺1、球化退火表1 球化退火工艺参数含碳量大于0.75%的高碳钢或工具钢一般采用球化退火作为预备热处理,如果有二次网状渗碳体的存在,则应先进行正火消除网状渗碳体。
球化退火是使钢中碳化物球化,获得球化体的一种热处理工艺。
球化效果作用于T10钢,其目的是降低硬度、均匀组织、改善切削加工性,并为淬火作组织准备,因为球状组织不易过热,即球体溶入奥氏体较慢,所以奥氏体晶粒不易长大,淬火后组织为隐晶马氏体,且淬火开裂倾向小。
T10碳素工具钢,一般采取球化退火,使渗碳体成球状均匀分布,若锻件沿晶界出现网状碳化物时,则先进行正火处理,消除网状碳化物,然后进行球化退火。
其目的是降低硬度、均匀组织、改善切削加工性能,并为淬火作组织准备。
因为球状组织不易过热,即球体溶入奥氏体慢,所以奥氏体晶粒不易长大,淬火后组织为隐晶马氏体,且淬火开裂倾向小。
常用的球化退火工艺如图1所示(以T12为例)。
图a 为一次加热球化退火工艺,要求退火前的原始组织为细片状珠光体,图b 是目前生产上应用较多的球化退火工艺,图c 为反复球化退火工艺。
图1 常用的几种球化退火T10钢是高碳钢,实验采用图b 球化退火工艺,将其加热到A c1以上20~30℃保温4h 后,再以30~40℃/h 冷却到680℃等温6h ,再炉冷到550℃出炉。
球化退火实现了碳化物快速球化的关键在于通过控制相变的热力学和动力材料 加热温度/℃ 保温时间/h冷却速度 出炉温度/℃ 硬度HBWT10钢760 6804 620~30550197~217学来改变奥氏体向珠光体转变的模式-从传统的片层转变机制改变为“离异共析”的转变形式。
“离异共析”的转变形式是将奥氏体奥氏体直接转变成球状珠光体,时间大为缩短。
为此,在加热过程中奥氏体转变完成之后必须在奥氏体基体上残留足够的未溶碳化物颗粒作为随后冷却过程中珠光体离异共析转变的核心。
快速球化退火工艺去除加热时间和冷却时间,奥氏体化保温时间和等温转变时间总和仅需2h(时间与工件大小无关)。
对于工具钢而言,有时可以采用调质处理来代替球化退火,这样不但省时省电,完全可以达到球化效果,而且经调质后的粒状珠光体,比球化退火后的粒状珠光体更细小,更均匀,更有利于最后的退火。
2、不完全淬火表2T10钢淬火工艺T10钢淬透性低,容易产生变形和淬裂,需要用盐水或碱水水冷却。
另外碳素工具钢对过热敏感,晶粒容易长大,所以采用不完全淬火其淬火温度一般是在以上30~50℃)。
这是由于碳化物的存在碳化物与奥氏体共存的两相区内(Ac1不仅可以阻止奥氏体的长大,使碳素工具钢保持较小晶粒,从而能在高硬度条件下保证具有一定的韧性,而且剩余碳化物的存在也有利于模具耐磨性的提高。
为防止过热,选取最低的淬火加热温度(760~780℃),为防止淬火开裂,必须在淬火方法上实现均匀冷却。
在实际生产中,只有在大型工件或装炉量很多的情况下,才能把升温时间和保温时间分开考虑。
由于淬火温度高于相变温度,所以升温时间包括组织转变的时间。
保温时间实际上只要考虑碳化物的溶解和奥氏体成分均匀化所需时间即可。
确定淬火加热时间是个较为复杂的问题。
到目前为止,还没有一个可靠的计算方法,一般用经验公式来计算,通过试验最终确定。
常用经验公式为t=α·K·D (1)式中:t为加热时间(min);α为加热系数(min/mm);K为装炉修正系数;D 为工件有效厚度。
加热系数α表示工件单位厚度需要的加热时间,其大小与工件尺寸、加热介质和钢的化学成分有关。
3、中温回火对于本工艺要求的硬度、强度、耐磨性及一定韧性的淬火工件,选取淬火后再进行300~350℃之间进行回火。
回火后得到回火屈氏体及在其分布均匀的细小碳化物颗粒组织,硬度一般可达50~55HRC。
回火时间依据经验公式Th =Kh+Ah· D其中,Kh 为回火时间基数,本工艺Kh取20min。
Ah为回火时间系数,本工艺取1min/mm。
故Th=20+1·15=35min。
实际情况比理论计算时间略长。
六、实验步骤1.选择T10钢圆柱零件4个。
2.试样预处理:T10钢分析并检测其性能(硬度、金相组织、冲击韧性、抗拉强度),观察是否有网状渗碳体(如果有正火去除)3.等温球化退火:将T10钢加热到Ac1以上20~30℃保温4h后,再以30~40℃/h冷却到680℃等温6h,再炉冷到550℃出炉(球化退火),空冷。
4.淬火处理:计算出淬火保温时间,确定淬火加热温度(760~780℃),将球化退火后的试样放入电阻炉中保温45min后取出进行水油双液淬火。
在20~40℃的水或5%的盐水中冷却至250~300℃,立即放入20~40℃油中淬火至室温。
5.硬度测量:先用砂纸将试样表面打磨光滑,后用洛氏硬度计测量其表面硬度,三次取平均值。
6.中温回火:将试样放入箱式电阻炉中加热至350℃保温35~40min,空冷至室温并测量硬度,如第5步。
7.金相组织观察:(1)打磨。
将T10钢试样依次用0~4号砂纸打磨至表面光亮,洁净,平整,无凹坑,腐蚀孔。
(2)抛光。
将试样磨面在抛光盘中心附近进行抛光,并适当调整压力,时间为3~5min。
(3)腐蚀。
先用酒精清洗,然后用硝酸进行腐蚀3~5秒,清水冲洗后用脱脂棉擦干。
(4)观察组织。
将腐蚀后的金相试样在金相显微镜下观察,并拍摄组织图样。
七、预期结果根据表3及本实验所需的工艺要求,T10钢在经球化退火及水油双液淬火后采取350℃中温回火,达到其硬度50~55,表层金相组织中出现回火屈氏体,如图1。
图1 回火屈氏体组织图八、参考文献[1].吴晶,纪嘉明,丁红燕金属材料实验指导[M] 镇江市江苏大学出版社 2009年4月26-50,93-100.[2].邵红红,纪嘉明金属组织控制技术与设备[M] 北京市北京大学出版社 2011年9月7-8,13.[3].汪东红等 GCr15钢的快速球化退火工艺[J] 安徽省安徽工业大学学报 2009年,26(3) 239-242.[4].李泉华等材料热处理工程师资格考试指导书[M] 北京市中国机械工程学会热处理学会 359-374.[5].赵步青工具用钢热处理手册[M] 北京市机械工业出版社2014 444-510.[6].李泉华、赵步青等工具用钢热处理手册北京市机械工业出版社 2014年3月152-155.。