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1、实 习 报 告T8钢的热处理工艺及特征姓 名： XXX 专 业 ： 数控技术 实 习 单 位 ： 华天机械厂 指 导 教 师 ： XXX 完 成 日 期 ： 2010.4.20 目 录摘 要11 淬火介质及冷却方式的选择与确定21.1 冷却方法21.1.1 单液淬火21.1.2 预冷淬火法21.1.3 双液淬火21.1.4 分级淬火21.1.5 等温淬火32 淬火加热温度：43 淬火加热时间的确定原则54热处理的基本介绍64.1退火的种类64.4.1 完全退火和等温退火64.1.2 球化退火64.1.3 去应力退火64.2淬火的冷却介子64.3钢回火的目的64.4加热缺陷及控制74.4.1过热
2、现象74.4.2过烧现象74.4.3脱碳和氧化74.5几种常见的热处理概念84.6回火的种类及应用94.7热处理应力及其影响105 检测T8钢的性能：116 检测结论：13参 考 文 献14大连职业技术学院实习报告摘 要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
3、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。本人是在华天机械厂进行实习，报告主要是对T8钢的热处理过程进行分
4、析及对它的检测。关键词：热处理；T8钢；1 淬火介质及冷却方式的选择与确定淬火介质的选择，首先应按工件所采用的材料及其淬透层深度的要求，根据该种材料的端淬曲线，通过一定的图表来进行选择。其选择方法已在本章淬透性一节讲述。若仅从淬透层深度角度考虑，凡是淬火烈度大于按淬透层深度所要求的淬火烈度的淬火介质都可采用。但是从淬火应力变形开裂的角度考虑，淬火介质的淬火烈度愈低愈好。综合这两方面的要求，选择淬火介质的第一个原则应是在满足工件淬透层深度要求的前提下，选择淬火烈度最低的淬火介质。1.1 冷却方法生产实践中应用最广泛的淬火分类是以冷却方式的不同划分的。主要有单液淬火、双液淬火、预冷淬火法、分级淬火
5、和等温淬火等。1.1.1 单液淬火它是最简单的淬火方法。把已加热到淬火温度的工件淬入一种淬火介质，使其完全冷却。这种方法常用于形状简单的碳钢和合金钢工件。对碳钢而言，直径大于35mm的工件应于水中淬火，更小的可在油中淬火。对各种牌号的合金钢，则以油为常用淬火介质。单液淬火操作简单，有利于实现机械化和自动化。其缺点是冷速受介质冷却特性的限制而影响淬火质量。单液淬火对碳素钢而言只适用于形状较简单的工件。1.1.2 预冷淬火法将工件放入热处炉内加热到所需要的温度后，先将工件取出至于空气中冷却一段时间，再将工件放入水中直至工件完全冷却至室温。1.1.3 双液淬火是将工件先浸入一种冷却能力强的介质，在钢
6、件还未达到该淬火介质温度之间即取出，马上浸入另一种冷却能力弱的介质中冷却，如先水后油、先水后空气等。双液淬火减少变形和开裂倾向，操作不好掌握，在应用方面有一定的局限性。1.1.4 分级淬火把工件由奥氏体化温度淬入高于该种钢马氏体开始转变温度的淬火介质中，在其中冷却直至工件各部分温度达到淬火介质的温度，然后缓冷至室温，发生马氏体转变这种方法不仅减少丁热应力，而且由于马氏体转变前，工件各部分温度已趋于匀匀，因而马氏体转变的不同时现象也减少。分级淬火只适用于尺寸较小的工件对于较大的工件，由于冷却介质的温度较高，工件冷却较缓慢，因而很难达到其临界淬火速度。某些临界淬火速度铰小的合金钢没有必要采用此法，
7、因为在油中淬火也不致于造成很大内应力反之，若采用分级淬火来代替油淬，其生产效串并不能显著提高分级后处于奥氏体状态的工件，具有较大的塑性(相变超塑性)，因而创造了进行工件的矫直和矫正的条件这对工具具有特别重要的意义因而高于Ms点分级温度的分级淬火，广泛地应用于工具制造业对碳钢来说，这种分级淬火适用于直径8一lOmm工具若分级淬火温度低于Ms点，因工件自淬火剂中取出时，已有一部分奥氏体转变成马氏体，上述奥氏体状态下的矫直就不能利用。但这种方法用于尺寸较大的工件(碳钢工具可达1015mm直径)时，不引起应力及淬火裂缝，故仍被广泛利用1.1.5 等温淬火工件淬火加热后，若长期保持在下贝氏体转变区的温度
8、，使之完成奥氏体的等温转变，获得下贝氏体组织，这种淬火称为等温淬火。等温淬火与分级淬火的区别在于前者获得下贝氏体组织进行等温淬火的目的是为了获得变形少，硬度较高并兼有良好韧性的工件。因为下贝氏体的硬度较高而韧性又好，在等沮淬火时冷却又较慢，贝氏体的比容也比较小，热应力，组织应力均很小，故形状变形和体积变形也较小。 等温淬火用的淬火介质与分级淬火相同。等温温度主要由钢的C曲线及工件要求的组织性能而定。等温温度越低，硬度越高，比容增大，体积变形也相应增加。因此，调整等温温度可以改变淬火钢的机械性能和变形规律，一般认为在McMs点+30沮度区间等温可获得良好的强度和韧性。一般保温时间为3060min
9、近年来的大量实践证明，在同等硬度或强度条件下，等温淬火的韧性和断裂韧性比淬火低温回火的高。2 淬火加热温度：淬火加热温度，主要根据钢的相变点来确定。对亚共析钢，一般选用淬火加热温度为Ac3+（3050)，过共析钢则为Ac1+(3050)。之所以这样确定，因为对亚共析钢来说，若加热温度低于Ac3，则加热状态为奥氏体与铁素体二相组成，淬火冷却后铁素体保存下来，使得零件淬火后硬度不均匀，强度和硬度降低。比Ac3点高3050的目的是为了使工件心部在规定加热时间内保证达到Ac3点以上的温度，铁素体能完全溶解于奥氏体中，奥氏体成分比较均匀，而奥氏体晶粒又不致于粗大。对过共析钢来说，淬火加热温度在Ac1Ac
10、3之间时，加热状态为细小奥氏体晶粒和未溶解碳化物，淬火后得到隐晶马氏体和均匀分布的球状碳物。这种组织不仅有高的强度和硬度、高的耐磨性，而且也有较好的韧性。如果淬火加热温度过高，碳化物溶解，奥氏体晶粒长大，淬火后得到片状马氏体(孪晶马氐体)，其显微裂纹增加，脆性增大，淬火开裂倾向也增大。由于碳化物的溶解，奥氏体中含碳量增加，淬火后残余奥氏体量增多，钢的硬度和耐磨性降低。高于Ac1点3050的目的和亚共析钢类似，是为了保证工件内各部分温度均高于Ac1。在工件尺寸大、加热速度快的情况下，淬火温度可选得高一些。因为工件大，传热慢，容易加热不足，使淬火后得不到全部马氏体或淬硬层减薄。加热速度快，工件温差
11、大，也容易出现加热不足。另外，加热速度快，起始晶粒细，也允许采用较高加热温度。在这种情况下，淬火温度可取Ac3+(5080)，对细晶粒钢有时取Ac3+100。对于形状较复杂，容易变形开裂的工件，加热速度较慢，淬火温度取下限。考虑原始组织时，如先共析铁素体比较大，或珠光体片间距较大，为了加速奥氏体均匀化过程，淬火温度取得高一些。对过共析钢为了加速合金碳化物的溶解，以及合金元素的均匀化，也应采取较高的淬火温度。例如高速钢的Ac1点为820840，淬火加热温度高达1280。考虑选用淬火介质和冷却方式时，在选用冷却速度较低的淬火介质和淬火方法的情况下，为了增加过冷奥氏体的稳定性，防止由于冷却速度较低而
12、使工件在淬火时发生珠光体型转变，常取稍高的淬火加热温度。3 淬火加热时间的确定原则淬火加热时间应包括工件整个截面加热到预定淬火温度，并使之在该温度下完成组织转变、碳化物溶解和奥氏体成分均匀化所需的时间。因此，淬火加热时间包括升温和保温两段时间。在实际生产中，只有大型工件或装炉量很多情况下，才把升温时间和保温时间分别进行考虑。一般情况下把升温和保温两段时间通称为淬火加热时间。当把升温时间和保温时间分别考虑时，由于淬火温度高于相变温度，所以升温时间包括相变重结晶时间。保温时间实际上只要考虑碳化物溶解和奥氏体成分均匀化所需时间即可。在具体生产条件下，淬火加热时间常用经验公式计算，通过试验最终确定。加
13、热系数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。装炉量修正系数X是考虑装炉的多少而确定的。装炉量大时，K值也应取得较大，一般由实验确定；工件有效厚度D的计算，可按下述原则确定：圆柱体取直径，正方形截面取边长，长方形截面取短边长，板件取板厚，套筒类工件取壁厚，圆锥体取离小头23长度处直径，球体取球径的06倍作为有效厚度D。4热处理的基本介绍 4.1退火的种类 4.4.1 完全退火和等温退火 完全退火又称重结晶退火，一般简称为退火，这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸，锻件及热轧型材，有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的最终热处理，或作为某些
14、工件的预先热处理。 4.1.2 球化退火 球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢（如制造刃具，量具，模具所用的钢种）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。 4.1.3 去应力退火 去应力退火又称低温退火（或高温回火），这种退火主要用来消除铸件，锻件，焊接件，热轧件，冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除，将会引起钢件在一定时间以后，或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。 4.2淬火的冷却介子淬火时，最常用的冷却介质是盐水，水和油。盐水淬火的工件，容易得到高的硬度和光洁的表面，不容易产生淬不硬的软点，但却易使工件变形严重，甚至发生开裂。而用油作淬火介质只适用于过冷
15、奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。4.3钢回火的目的 1 降低脆性，消除或减少内应力，钢件淬火后存在很大内应力和脆性，如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。 2 获得工件所要求的机械性能，工件经淬火后硬度高而脆性大，为了满足各种工件的不同性能的要求，可以通过适当回火的配合来调整硬度，减小脆性，得到所需要的韧性，塑性。 3 稳定工件尺寸 4 对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火（或正火）后常采用高温回火，使钢中碳化物适当聚集，将硬度降低，以利切削加工。 4.4加热缺陷及控制 4.4.1过热现象 我们知道热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大，使零件的机械性能下降。 1.一般过热：
