工具钢钻头热处理工艺-组织分析.doc

目录 1 实验目的 1 2实验2 3 实验仪器设备及材料 ……………………………………2 4实验原理 ……………………………………………………3 5 T12钢钻头热处理工艺组织性能分析 ……………3 5.1 正火 ………………………………………………3 5.2 退火 ………………………………………………4 5.3 淬火 ………………………………………………5 5.4 回火 ………………………………………………6 6 热处理后硬度比较 …………………………………………8 7 心得体会 ……………………………………………………9  工具钢钻头热处理工艺-组织分析 1实验目的 通过本次综合实验学会通过金相技术分析判别不同材料；并了解不同材料，尤其是钢在加热、冷却以及回火过程中发生的组织和性能的变化；熟悉热处理设备、金相制样设备和硬度计的操作和应用；熟悉常规热处理工艺并利用所学相关知识对热处理缺陷进行分析。 1.1了解工具钢成分-工艺-组织-性能内在关系 1.2通过实验掌握材料的系统分析方法以及材料的选择 1.3了解工具钢不同工艺条件下的常见组织 2 实验内容 本次实验为综合实验，鼓励同学们以组为单位，自行设计实验参数和实验过程，并对实验结果进行综合分析，本实验需要综合运用定量金相、热处理工艺、硬度测试和金相组织分析等知识。 本实验要求同学分组后，以组为单位，先到实验室领取不同试样运用所学知识判定材料类型后，小组讨论制定实验方案、目的，根据实验室现有资源合理设计实验步骤，并说明预期效果。 实验时间和实验过程设计好后，需以班为单位提前2周与实验室老师预约具体时间，并将实验参数报给实验老师，确定其可行性；预约后若未按时进行实验，取消本次实验资格，不予补做。 3 实验仪器、设备及材料 箱式电炉及控温仪表；淬火水槽；洛氏硬度计，显微硬度计、金相显微镜、砂轮机、预磨机、抛光机。 试样：T12钢 制样材料：砂纸、抛光剂、抛光布、硝酸酒精、滤纸 4 实验原理 热处理是一种很重要的金属加工工艺方法，也是充分发挥金属材料性能潜力的重要手段。热处理的主要目的是改变钢的性能，其中包括使用性能及工艺性能。钢的热处理工艺特点是将钢加热到一定的温度，经一定时间的保温，然后以某种速度冷却下来，通过这样的工艺过程能使钢的性能发生改变。 热处理之所以能使钢的性能发生显著变化，主要是由于钢的内部组织结构可以发生一系列变化。采用不同的热处理工艺过程，将会使钢得到不同的组织结构，从而获得所需要的性能。 5 T12钻头热处理组织性能分析 路线：正火---球化退火——淬火——低温回火 正火：840-860℃ 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680-700℃，保温4-6h后随炉冷却至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℃保温12—15min后加迅速移至水中冷却，当冷却到150-200℃时，提出水面。 低温回火：温度为160-180℃，事时间0.75-1h，空冷。 5.1正火：将试样加热至860℃后，取出在空气中冷却。由经验公式估算：t ＝α*D（试样有效厚度为15mm,取加热系数为1.0） 由此确定保温时间为15min. 正火目的：细化晶粒，成分均匀化，去除锻造应力，为下步热处理做组织准备。珠光体+渗碳体（一般呈网状分布）。 图1 T12钢正火热处理工艺曲线 材料：T12钢 热处理工艺：正火 放大倍数：400× 浸蚀剂：4％硝酸溶液 组织状态：片状P+Fe3CII 5.2退火：加热到Ac1以上，慢冷，为了保证获得珠光体组织。一般以25mm条件厚度保温1h，然后空冷。 退火的目的：降低正火硬度、改善切削加工性能，消除网状渗碳体，为后续淬火作组织准备，减少淬火开裂变形。球状渗碳体+珠光体。 图2 T12钢球化退火热处理工艺曲线 材料：T12钢 处理工艺：球化退火 放大倍数：400× 浸蚀剂：4％硝酸溶液 组织状态：粒状P+Fe3CII 5.3淬火： 温度为770-780℃保温12—15min后，然后迅速拿出，把试样向下垂直插入油中，保持一段时间，取出，然后迅速回火。加热770-780℃是为了使工件组织完全奥氏体化，但又不能过高，以免淬火后组织粗大。 淬火