T12钢热处理工艺要点

湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计 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： **

2013年12月 湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计

1 热处理工艺课程设计任务书

系部 冶金材料系 专 业 金属材料与热处理技术 学 生 姓 名 陈博，杨亚西，唐磊，谭平，多杰仁青，潘佳伟 课程设计题目 T12 设计任务： 1，课程设计的目的：为了使我们更好地了解碳素工具钢的性能及其热处理工艺流程。培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。学习热处理工艺设计的一般方法，热处理设备选用和装夹具设计等进行热处理设计的基础技能训练。 2.课程设计的任务分组（碳素工具钢T12） ①：锉刀的热处理工艺 （唐 磊） ②：热处理后的组织金相分析 （陈 博） ③：淬火 （潘佳伟） ④：回火 （多杰仁青） ⑤：局部淬火 （谭 平） ⑥：缺陷分析 （杨亚西） 3.课程设计的内容： T12钢热处理工艺设计流程 4参考文献： 【1】詹艳然，吴乐尧，王仲仁．金属体积成形过程中温度场的分析．塑性工程学报，2001，8(4) 【2】叶卫平，张覃轶．热处理实用数据速查手册．机械工业出版社．2005，59---60 【3】许天己钢铁热处理实用技术．化学工业出版社2005，134"～136

设计进度安排： 第一周 周一~周二 钢的普通热处理工艺设计理论学习 周三~周五 分组进行典型金属材料的热处理工艺设计 第二周 周一~周三 撰写设计说明书 周四~周五 答辩 指导教师（签字）：

年 月 日 湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计 2 热处理工艺卡

热处理工艺卡 材料牌号 T12 零件重量 锉刀 400g

工艺路线 热轧钢板冲压下料——退火——校直——铣或刨侧

面——粗磨——半精磨——剁齿——淬火加回火。

技术条件 检验方法 硬度 HRC60-62，HB≤207 洛氏硬度计，布氏硬度计 金相组织 珠光体，马氏体和渗碳体 金相观察

力学性能 硬度：退火，≤207HB，压痕直径≥4.20mm；淬火：≥62HRC 布氏法，洛氏法

工序号 工序名称 设备 装炉方式及数量 加热温度℃ 保温

时min

冷却 介质 温度 ℃ 冷却时间 min

1 预热 加热炉 - 550-650 加热时间的5-6倍 - - -

2 球化退火 退火炉 - 760-770 2-4h 空气 550-600 4h 3 淬火 保护气氛炉 - 770-780 - 水 150-200 10 4 低温回火 回火炉 - 160-180 0.75-1h 空气 150 60 编制人 陈博 编制日期 2013.12.11 审核日期 湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计

3 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湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计

4 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 湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计

5 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 湖南有色金属职业技术学院热处理课程设计

6 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。