哈工大热处理原理与工艺大作业-手工锯条的热处理探究.ppt

Logo 金属热处理工艺学 手工锯条的热处理工艺 小组成员 吴冰 廖名情 胡悦 刘博慧 李香 李耘飞 目录 失效方式与性能要求 手工锯条基本分类 2 3 4 8 1 5 6 7 锯条用途与服役条件 手工锯条原材料 加工工序 热处理工艺 质量检查事项和方法 热处理缺陷及解决 锯条的用途与服役条件 用途 手工锯条的主要用于切割和切断材料 服役条件 手工锯条在使用过程中要承受 弯曲、扭转、剪切应力和振动 等负荷作用；同时还要受到工件和切屑的强烈摩擦作用，表面产生大量的热量。 1 失效方式与性能要求 2 断裂失效 锯条在使用过程中是手工操作，由于双手用力不均匀，使锯条弯曲或者扭转变形，以及在振动的作用下，锯条断裂失效。同时锯条强韧性不足会引起锯条掉齿。 磨损失效 锯条在使用过程中，锯条一直与被切削材料以及切屑相互摩擦，引起锯齿钝化失效。同时在摩擦过程产生大量热，使锯条硬度下降，磨损加剧。 要求锯条有足够的塑形和韧性，如锯条弯成直径200mm的半圆不折断。 要求锯条具有高于被切削材料的硬度，有锯条有足够的耐磨性，以及足够的红硬性。硬度一般达到62~66HRC。 3 手工锯条基本分类 按照齿形进行分类 手工锯条原材料 4 （1）碳素工具钢，如T8、T8A-T12、T12A钢 （2）渗碳钢 （3）高速钢，如W2Mo9Cr4V2 （4）弹簧钢，如65Mn 加工工序 5 原材料 锻造 球化退火 最终热处理 粗加工 精加工 5 加工工序 5.1 原料准备 选定材料，T10钢，准备好原料的板材。 5.2 锻造 利用加工硬化，提高强度和硬度。 5.3 球化退火 对原材料进行退火，主要是降低硬度以及均匀化组织，从而改善其切削加工性能，为机加工做准备。 5.4 粗加工 采用剪板机加工成长条，按规定尺寸加工（长×宽×厚：（300-310）×（10-11）×1mm）。将锯条两端冲压成圆弧状，同时两端头圆孔眼一同加工出来。采用刨床，将成批锯条卡夹好，将锯齿加工出来，在刨床加工时锯齿是一反一正斜齿形状。 5.5 最终热处理 通过淬火提高材料的硬度以及耐磨性能，再通过过共析钢的回火，进一步提高硬度，同时减少内应力以及残余应力。 5.6 精加工 热处理完毕后，进一步精细加工，达到要求。 热处理工艺 6 6.1 预备热处理-球化退火（箱式炉） 工艺 预热 随炉冷却 保温 随炉冷却 冷却 温度范围 /℃ 780-790℃ 30℃/h 680-700℃ 至600℃ 至室温 保温时间/h 1-2 3-4 6.1.2 球化退火工艺参数 6.1.1 球化退火目的 降低硬度，改善切削性能； 获得均匀组织，改善热处理工艺性能； 为后面的切削作准备工作。 6 热处理工艺 6.1.3 球化退火工艺曲线 6.1.4 处理后组织性能 退火后组织为球状珠光体，硬度HRC20。（降低硬度，利于加工） 热处理工艺 6 6.2 淬火（箱式炉） 6.2.1 淬火目的 提高锯条的硬度、耐磨性能。 6.2.2 淬火工艺参数 6.2.3 淬火工艺曲线 温度选择说明：高于Ac1以上30～50℃目的是为了保证工件内部各部分温度均高于AC1。但若温度过高，超过Accm以上温度，处于单相奥氏体区，碳化物溶解，奥氏体晶粒长大，淬火后得到片状马氏体（孪晶马氏体），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。 6 热处理工艺 6.2.4 淬火后的组织性能 此淬火为过共析钢的不完全淬火，淬火后得到隐晶马氏体和均匀分布的球状碳化物。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。 6 热处理工艺 6 热处理工艺 6.3 低温回火（箱式炉） 6.3.1 低温回火的目的 提高硬度，耐磨性； 使有足够的强度和韧性； 淬火后存有较大淬火内应力和较多的显微裂纹，应及时回火以消除内应力和残余应力。 6.3.2 回火工艺参数 回火温度 保温时间 175～185℃ （低温） 30-60min 6.3.3 回火工艺曲线 6.3.4 回火后的组织性能 回火后组织为回火马氏体和少量残余奥氏体，其硬度可达到HRC62-66. 6 热处理工艺 6.4 正火（盐浴炉） 6.4.1 正火的目的 针对锯条两端头安装孔部分的20mm长处进行局部加热正火，提高安装孔处的韧性，以免在使用时折断。 正火温度 冷却方式 830±10℃ 空冷 6.4.2 正火工艺参数 6 热处理工艺 6.4.3 正火工艺曲线 6.4.4 正火后的组织性能 正火后得到片层间距较小的珠光体，其韧性提高，硬度下降。 6 热处理工艺 使用浴炉对锯条两端头进行局部加热正火。工件在浴炉中加热，具有加热速度快、温度均匀和不宜氧化和脱碳等优点。