陈流坤-Gr12MoV的热处理课程设计[精选].doc

湖 南 科 技 大 学 金属材料专业综合设计 题目 Cr12MoV钢的热处理工艺设计 作者 陈流坤 学院 机电工程学院 专业 金属材料工程 学号 1103050114 指导教师 崔大田 二〇一四年六月三日 目录 前 言 1 一、课程设计的任务与性质 2 二、课程设计的目的 2 三、设计内容与基本要求 2 四、热处理基本知识介绍 2 五、Cr12MoV钢的基本知识 4 5.1、化学成分 4 5.2、主要特性及性能 4 5.3、主要用途 5 六、Cr12MoV钢热处理工艺设计过程 5 6.1、方案确定及材料的选择 5 6.2、加工工艺路线 6 6.3、热处理工艺流程及目的 6 6.4、参数确定 7 6.5、组织性能分析 7 6.5.1、表层化学成分 7 6.5.2表面层组织结构分析 8 6.6、热处理缺陷及防止 8 6.7、操作应注意的问题： 10 七、热处理后材料性能的检测 10 7.1、硬度检测 10 7.2、金相检验 12 八、实验设备 13 九、心得体会 13 参考文献 14 前 言 Cr12MoV 钢是从 Cr12 钢发展而来的 Cr12 型莱氏体冷作模具钢，由于成分中添加了 Mo、V，并适度降低了C 含量，使其具有更高的淬透性、硬度高、耐磨性好、热处理变形小等优点,常用于制作承受重负荷、生产批量大、形状复杂的冷作模具。由于Cr12MoV 钢属于莱氏体钢，钢中碳化物的形态和分布将对钢的韧性产生很大影响， 因此如何改善钢中碳化物的形态和分布，从而达到提高材料韧性、降低脆性成为研究的热点之一。钢经真空热处理后，表面不氧化、脱碳，淬火变形小，表面硬度均匀，断裂韧性有一定的提高，从而使得真空热处理技术得到广泛的应用。试验分别采用球化退火和调质处理作为Cr12MoV 钢的预备热处理，而后将材料在相同的工艺参数下进行真空热处理，研究热处理对钢的组织和性能的影响。 一、课程设计的任务与性质 《金属热处理原与工艺》课程是一门重要的专业课程，金属材料的热处理工艺设计及实验操作是一种重要的教学环节，通过金属材料热处理工艺的金相组织分析、性能检测等实验，可以培养学生掌握热处理实验方法、原理及相关设备，应用热处理的基本原理和一般规律对实验结果进行分析讨论，有助于学生解决问题、分析问题的能力。 二、课程设计的目的 1、课程设计属于《金属热处理原理与工艺》课程的延续，进一步学习掌握金属 热处理工艺设计的一般规律和方法。 2、培养综合运用金属学、材料性能血、金属工艺学、金属材料热处理及结构工 艺等相关知识，进行工程设计的能力。 3、培养使用手册、图册、有关资料及设计标准范围的能力。 4、提高技术总结及编制技术文件的能力。 5、是金属材料工程专业毕业设计教学环节实施的技术准备。 三、设计内容与基本要求 1、设计内容： 独立完成Cr12MoV钢的热处理工艺设计，包括工艺方法、路线、参数的确定，热处理设备及操作，材料性能检测，金相组织的分析等。 2、基本要求： 1、课程设计必须独立的进行，每人必须完成不同的某一种钢材热处理工艺设计， 能够较清楚地表达所采用热处理工艺的基本原理和一般规律。 2、合理确定工艺方法、路线、参数，合理选择热处理设备并正确操作。 3、正确利用TTT、CCT图等设计工具，认真进行方案分析。 4、正确运用现代材料性能检测手段，进行金相组织分析和材料性能检测等。 5、课程设计说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整，图表清晰。 四、热处理基本知识介绍 1、热处理的基本概念 所谓钢的热处理，就是对于固态范围内的钢，给以不同的加热、保温和冷却，以改变它的性能的一种工艺。钢本身是一种铁合金，在固态范围内，随着加温和冷却速度的变化，不同含量的钢，其金相组织发生不同的变化。不同金相组织的钢具有不同的性能。因此利用不同的加热温度和冷却速度来控制和改变钢的组织结构，便可得到不同性能的钢。例如，含量0.77%的钢称为共析钢，在72以上时为奥氏体，如果将它以缓慢的速度冷却下来，它便转变成为珠光体。但如果用很快的速度把它冷却下来，则奥氏体转变成为马氏体。马氏体和珠光体在组织上不同，它们的性能差别悬殊，如马氏体具有比珠光体高的多的硬度和耐磨性。因此，钢的热处理在钢的使用和加工中，占有十分重要的 3、热处理的作用??机床、汽车、摩托车、火车、矿山、石油、化工、航空、航天等用的大 量零部件需要通过热处理工艺改善其性能。拒初步统计，在机床制造中，约60%～70%的零件要经过热处理，在汽车、拖拉机制造中，需要热处理的零件多达70%～80%，而工模具及滚动轴承，则要100%进行热处理。总之，凡重要的零件都必须进行适当的热处理才能使用。T8在市面上购回的经球化退火的材料其硬度仅为2