摘要
T10钢车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的构造、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等构造要素。在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。因此，刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度，韧性和抗氧化性，还需具有高的耐热性〔红硬性〕，即在高温下仍能保持足够硬度的性能。
[关键词] 切削耐磨高硬度红硬性
技术要求
高硬度，高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一，假设没有足够的高的硬度是不能进展切削加工的。否那么，在应力作用下，工具的形状和尺寸都要发生变化而失效。高耐磨性那么是保证和进步工具寿命的必要性，除了以上要求红硬性及一定的强度和韧性。
在化学成分上，为了使工具钢尤其是刃具钢具有较高的硬度，通常都使其含有较高的的碳〔W〔C〕=0.65%~1.55%〕，以保证淬火后获得高碳马氏体，从而得到高的硬度和切断抗力，这对减少防止工具
损坏是有利的。大量的含碳质量分数又可进步耐磨性，碳素工具钢的理想淬火组织应该是细小的高碳马氏体和均匀细小的碳化物，工具钢在热处理前都应进展球化退火，以使碳化物呈细小的颗粒状且分布均匀。
工作条件及性能要求
刃具在切削过程中，刀刃与工件外表金属互相作用，使切削产生变形与断裂，并从工件整体剥离下来。故刀刃本身承受弯曲、改变、剪切应力和冲击、振动等负载荷作用。由于切削层金属的变形及刃具与工件、切削的摩擦产生大量的摩擦热，均使刃具温度升高。切屑速度越快，那么刃具的温度越高，有时刀刃温度可达600℃左右。
失效形式及使用性能
刀刃是的失效形式有很多种，磨损是刀具失效的主要原因之一，如崩刃，折断和断裂等等。
〔1〕为了保证刃具的使用寿命，应要求有足够的耐磨性。高的耐磨性不仅决定于高硬度，同时也取决于钢的组织。在马氏体基体上分布着弥散的碳化物，尤其是各种合金碳化物能有效地进步刃具钢的耐磨才能。
〔2〕为了保证刀刃能进入工件并防止卷刀，必须使刃具具有高于被切削材料的硬度〔一般应在60HRC以上，加工软材料时可取45~55HRC〕，故工具钢应是以高碳马氏体为基体组织。
〔3〕由于在各种形式的切削过程中，工具承受冲击，振动等作用，应当要求刀
具有足够的塑性和韧性，以防使用中崩刀或折断。
〔4〕为了使刀具能承受切削热的作用，防止在使用过程中因温度升高而导致硬度下降，应要求刃具具有高的红硬性。钢的红硬性是指钢在受热条件下，仍能保持足够的硬度和切削才能，这种性能成为钢的红硬性。红硬性可以用高温回火后在室温条件下测得的硬度直来表示。所以红硬性是钢抵抗屡次高温回火软化的才能，本质上这是一个回火抗力的问题。
用T10钢制造形状简单的车刀，根本工艺道路为：矿石→铸态组织→锻造→热处理1→机加工→〔品质〕热处理2〔淬火+回火+外表热处理〕→磨加工〔磨削〕。
T10碳素刃具钢
含碳量：W〔C〕=1%左右
工作温度：低于200℃
性能：高硬度，本钱低。
缺点：淬透性低，红硬性差，耐磨性缺乏。
热处理工艺：球化退火+淬火〔水油双淬火〕+低温回火〔150℃~250℃〕
过共析钢：不完全淬火+低温回火组织：隐晶马氏体+未溶碳化物
锻造
锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。锻造
和冲压同属塑性加工性质，统称锻压。锻造是机械制造中常用的成形方法。通过锻造能消除金属的铸态疏松、焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。锻造按坯料在加工时的温度可分为冷锻和热锻。
热锻压是在金属再结晶温度以上进展的锻压。进步温度能改善金属的塑性，有利于进步工件的内在质量，使之不易开裂。高温度还能减小金属的变形抗力，降低所需锻压机械的吨位。但热锻压工序多，工件精度差，外表不光洁，锻件容易产生氧化、脱碳和烧损。冷锻压是在低于金属再结晶温度下进展的锻压，通常所说的冷锻压多专指在常温下的锻压，而将在高于常温、但又不超过再结晶温度下的锻压称为温锻压。温锻压的精度较高，外表较光洁而变形抗力不大。锻压可以改变金属组织，进步金属性能。铸锭经过热锻压后，原来的铸态疏松、孔隙、微裂等被压实或焊合；原来的枝状结晶被打碎，使晶粒变细；同时改变原来的碳化物偏析和不均匀分布，使组织均匀，从而获得内部致密、均匀、细微、综合性能好、使用可靠的锻件。
热处理1
球化退火
对于含碳量大于0.6%的各种工具钢，磨具钢，轴承钢，共析、过共析钢的锻轧件等，为了改善其各类性能或进步最终热处理组织和性能，常常采用退火或球化退火工艺。球化退火是高碳钢预先热处理工艺，退火一般为炉内缓冷，为其淬火工艺中均匀奥氏体化提供组织
准备。
球化退火方法分为四类：
1将钢加热到接近临界温度A1长时间保温。
2将钢加热到略高于临界温度A1并经短时间保温形成不均匀奥氏体及部分未溶碳化物，然后通过缓慢冷却或低于临界点等温分解，或在A1点上下循环加热冷却数次以使碳化物球化。
3高温固溶后淬火和高温回火。
4形变球化退火。
T10属于碳素工具钢，含碳量为1%左右。球化退火的作用是消除钢中网状碳化物，改善金相组织，〔因为锻造后晶粒粗大，硬度较高。〕进步塑性，韧性，降低钢的硬度，以利于切削加工，减少最终热处理时的变形开裂趋势，而且也为淬火做好组织上的准备。退火温度为Ac1~Acm之间 ,必须严格控制退火加热温度。退火后的组织为体基体上分布着均匀的、细小的碳化物颗粒。硬度应到达41HRC左右。
T10钢球化退火后的组织：
机加工
机加工又叫机械加工，根本上有我们和熟悉的车，铣，刨，磨，钻，镗，线切割等等。机械加工主要有手动加工和数控加工两大类。手动加工是指通过机械工人手工操作铣床、车床、钻床和锯床等机械设备来实现对各种材料进展加工的方法。手动加工合适进展小批量、简单的零件消费。数控加工〔CNC〕是指机械工人运用数控设备来进展加工，这些数控设备包括加工中心、车嫌工中心、电火花线切割设备、螺纹切削机等。目前，绝大多数的机加工车间都采用数控加工技术。通过编程，把工件在笛卡尔坐标系中的位置坐标〔X，Y，Z〕转换成程序语言，数控机床的CNC控制器通过识别和解释程序语言来控制数控机床的轴，自动按要求去除材料，从而得到精加工工件。数控加工以连续的方式来加工工件，合适于大批量、形状复杂的零件。
机加工过程中可以进展正火或退火处理，一般是按照图纸要求加工成我们需要的工件，这是粗加工的工艺过程，为后面的热处理和精加工做准备。
热处理2
淬火：指将钢件加热到Ac3 或Ac1〔钢的下临界点温度〕以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体〔或贝氏体〕组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，外表淬火和部分淬火等，淬火的目的是使过冷奥氏体进展马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或下贝氏体组织，
淬火加热温度的选择：通常亚共析钢淬火加热温度为Ac3＋30～50℃，共析钢及过共析钢为Ac1＋30～50℃，对于T10钢〔过共析钢〕，Ac1为730℃，其加热温度为Ac1＋30～50℃，即
770℃,780℃,790℃。另外，选择淬火加热温度还要考虑工件的尺寸大小和形状，加热设备，合金成分等。
保温时间确实定：加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经历公式来估算。
温时间的经历公式为：t=αKD(分钟)，其中：D是工件有效厚度, 单位为mm; K是加热系数，一般K=1.0~1.5分钟/mm 热处理2是淬火+低温回火，淬火获得碳化物+马氏体，获得刀具应该的高硬度和高的硬度，淬火后的硬度大约为63HRC左右，可以进展几次的回火，使性能更稳定，回火为了获得回火马氏体，回火
作用是使T10钢有一定的硬度，从而进步车刀的加工性能，低温回火使孪晶马氏体中过饱和碳原子沉淀析出碳化物弥散分布在马氏体
相中，进步马氏体稳定性，同时使淬火微裂纹焊和，即进步钢的韧性，又保持较高的硬度，强度和耐磨性，减轻零件开裂可能性，缓解淬火造成的严重内应力状态回火后的硬度一般为58-64HRC，回火后硬度并没有降低。
回火的目的：1 消除淬火过程中产生的热应力和组织应力的剩余应力；2 是淬火马氏体时效析出碳化物，获得回火马氏体，回火屈氏体或回火索氏体组织，在不降低强度和硬度情况下进步材料的塑性和韧性，获得优良的机械性能；3 使淬火过程中不稳定的马氏体和剩余奥氏体转变成温度的组织，稳定零件尺寸。
淬火+低温回火后的T10钢：
回火温度与硬度的关系：
磨加工
磨加工也称为磨削加工。磨削就是用砂轮、油石和磨料〔氧化铝、碳化硅等微粒〕磨削是用磨具以较高的线速度对工件外表进展切削加工的方法，使材料可以获得较高的精度和外表粗糙度，它是工件精加工的常用方法之一。。通常把使用砂轮进展加工的机床称为磨床。
磨加工砂轮是有许多细小且极硬的磨料微粒，用结合剂粘结的一种切削工具。从它的切削作用来看，砂轮外表上的每一颗微细磨粒，其作用相当于一把细微刀刃，磨加工如同无数细微刀刃同时切削。磨削过程中，磨粒的棱角磨钝后，因切削力的作用，往往自行破碎或脱落而露出新的锋利的磨砺，这种现象称为砂轮的自锐性。磨料磨削过程中产生大量热量，因此需要用大量流动的冷却水降温。磨削加工的范围很广，几乎各种外表都可以用磨削进展加工，如内外圆柱面、内外圆锥面、各种平面以及螺纹、齿轮、花键、成型面等。此外，磨削可加工淬火钢、硬质合金等一般刀具难以加工的较硬材料。由于砂轮的多刃性、自锐性等特点，而且磨削是切削速度很高，以及磨床本
身精度较高等原因，工件磨削后的精度和外表光洁度都很高，一般磨削精度达1-2级，朝精磨削时，精度可达1级以上，目前，磨加工一般都作为零件外表的精加工工序，但也可以用于毛坯的预加工和清理等粗加工工作。
磨削加工具有以下特点：
1加工精度高、外表粗糙度小。由于磨粒的刃口半径小，能切下一层极薄的材料，又由于砂轮外表上的磨粒多，磨削速度高，30-35m/s，同时参加切削的磨粒很多，在工件外表上形成细小而致密的网络磨痕，再加上磨床本身的精度高、液压传动平稳和微量进给机构。因此，磨削的加工精度高，外表粗糙度小。2径向分力大。磨削加工时，由于磨削深度和磨粒的切削厚度都较小，但因为砂轮与工件的接触宽度大，磨粒的切削才能较差，3磨削温度高。由于具有较大负前角的磨粒在高压和高速下对工件外表进展切削、划沟和滑擦作用，砂轮外表与工件外表之间的摩擦非常严重，消耗功率大，产生的切削热多。又由于砂轮本身的导热性差。因此，大量的磨削热在很短的时间内不易传出，使磨削区的温度很高，有时高达800-100度。4砂轮有自锐性。砂轮有自锐性可使砂轮进展连续加工。这是其它刀具没有的特性。5应用范围广，一般的工件外表都可采用磨削加工。6可加工高硬度材料磨削不仅能加工如铸铁、碳钢、合金钢及部分有色金属等一般的金属材料，而且可加工一般刀具难以加工的高硬度材料，如淬火钢、硬质合金、陶瓷、玻璃及高硬度的复合材料等。磨削通常不宜加工塑
性较高的材料〔砂轮会被金属碎屑堵塞，使磨削无法进展，而且易划伤已加工外表〕，如较软的铜、铝等有色金属。
组织分析图
球状P→粒状P→碳化物+马氏体→回火马氏体
钢的外表热处理
通过对零件外表加热和冷却来改变零件外表性能的热处理方法称为外表热处理。常有感应加热、火焰加热、电接触加热、盐浴加热、激光加热和电子束加热等外表热处理方法，通过外表热处理，可获得满足设计要求深度的外表硬化层，而零件芯部仍保持原来的显微组织和性能不变，从而到达进步外表疲劳强度和耐磨性能。
热处理后主要缺陷：
〔1〕存在大量剩余奥氏体，碳化物几乎看不见。外表氧化皮严重，含碳量低，硬度低。
〔2〕热处理后容易造成组织晶粒粗大
〔3〕回火时间或温度控制不好，容易得到屈氏体或贝氏体
参考文献
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金属材料工程专业 课程设计 T10的球化处理工艺设计 球化处理主要包括以下内容： （1）铸铁化学成分的选择； （2）球化剂的选择、加入量； （3）球化处理方法； （4）球墨铸铁的孕育处理； （5）球化效果的检验。 球墨铸铁球化处理工艺的制订应充分考虑球墨铸铁的牌号及其对组织的要求、铸件几何形状及尺寸、铸型的冷却能力、浇注时间和浇注温度、铁液中微量元素的影响以及车间生产条件等因素。 一、球墨铸铁化学成分的选择 同普通灰铸铁一样，球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五大常见元素。对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。同普通灰铸铁不同的是，为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。下面着重介绍这些元素在球墨铸铁中的作用及其选择原则。 1、碳及碳当量 碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在3.5～3.9%之
间，碳当量在4.1～4.7%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限；反之，取下限。将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。但是，碳含量过高，会引起石墨漂浮。因此，球墨铸铁中碳当量的上限以不出现石墨漂浮为原则。 2、硅 硅是强石墨化元素。在球墨铸铁中，硅不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用。但是，硅提高铸铁的韧脆性转变温度（见图4—6），降低冲击韧性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。球墨铸铁中终硅量一般在1.4—3.0%。选定碳当量后，一般采取高碳低硅强化孕育的原则。硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。 球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图4—7进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 3、锰 由于球墨铸铁中硫的含量已经很低，不需要过多的锰来中和硫，球墨铸铁中锰的作用就主要表现在增加珠光体的稳定性，促进形成(Fe、Mn)3C。这些碳化物偏析于晶界，对球墨铸铁的韧性影响很大。锰也会提高铁素体球墨铸铁的韧脆性转变温度，锰含量每增加0.1%，脆性转变温度提高10～12℃。因此，球墨铸铁中锰含量一般是愈低愈好，即使珠光体球墨铸铁，锰含量也不宜超过0.4～0.6%。只有以提高耐磨性为目的的中锰球铁和贝氏体球铁例外。 4、磷 磷是一种有害元素。它在铸铁中溶解度极低，当其含量小于0.05%时，固溶于基体中，对力学性能几乎没有影响。当含量大于0.05%时，磷极易偏析于共晶
热处理工艺制度对T10钢组织与性能的影响2 标题: j I a n g u n I v e r I t y 金属材料综合实验 热处理工艺制度对T10钢 组织和性能的影响实验内容 1和T10钢概述 目前，T8、T10和T12是常用的碳素工具钢，其中T10是最常用的T10钢具有良好的可加工性和易获得的优点。然而，淬透性低，耐磨性一般，淬火变形大。由于钢中含有微量合金元素，抗回火性差，硬化层浅，所以承载能力有限。虽然具有高硬度和耐磨性，但小截面工件的韧性不足，大截面工件有残留网状碳化物的倾向。T10钢在淬火和加热过程中不会过热(通常高达800℃)。淬火后，钢中有多余的不溶碳化物，T10钢比T8钢具有更高的耐磨性，但淬火变形收缩明显。由于淬透性差，硬化层通常只有1.5 ~ 5毫米；一般来说，220 ~
250℃回火具有较好的综合性能。热处理过程中的变形比较大，所以只适合制造尺寸小、形状简单、载荷小的模具。2.T10钢c: 0.95 ~ 1.04 (t χ，χ:碳千分率)si:≤0.35 Mn:≤0.40s:≤0.020 p:≤0.030 Cr:允许残留含量≤0.25≤0.10(制造铅浴淬火钢丝时)Ni:允许残留含量≤0.20≤0.12(制造铅浴淬火钢丝时适用于制造各种切削条件差、耐磨性要求高、有一定韧性、刃口锋利、无突发剧烈冲击振动的刀具，如车刀、刨床、钻头、丝锥、铰孔工具、螺旋模、铣刀手锯刀片、冷镦模、冲模、拉丝模、铝合金冷挤压模、纸冲裁模、塑料成型模、小尺寸冷刃切削模、冲孔模、低精度、形状简单的量具(如夹板等)。)，也可用作无大冲击的耐磨零件等。 2，实验原理 为了研究T10钢退火、淬火和回火后的显微组织，有必要用铁-Fe3C 平衡相图和过冷奥氏体等温转变曲线-C曲线从加热和冷却两个方面进行分析。钢在冷却过程中的组织转变规律由C曲线决定因此，对热处理后钢的显微组织的研究通常是基于C曲线 过冷奥氏体将根据不同的冷却条件在不同的温度范围内经历不同类型的转变通过金相显微镜观察，可以发现过冷奥氏体各种相变产物的显微组织不同。T10钢是过共析钢。过共析钢的C曲线与亚共析钢相似，渗碳体首先析出。随着冷却速度的增加，钢的组织变化为:渗碳体+珠光体→渗碳体+索氏体→渗碳体+屈氏体→屈氏体+马氏体+残余奥氏体→马氏体+残余奥氏体为了使渗碳体呈球形且分布均匀，提高切削性能并为最终热处理做准备，碳素工具钢必须先进行球化处
微观组织控制课程实验 学院：机械与汽车工程学院 班级：材控 学号： ：
一.实验目的： 本次研究的主要容是退火态T10钢的热处王里工艺及其组织性能的研究。通过观察经过不同预先热处理的退火态T10钢试样的显微组织，以及测量其洛氏硬度、冲击韧性等，分析了不同预先热处理的T10钢试样的组织性能和力学性能。结果表明,正火+等温球化退火为退火态T10 钢的最佳预先热处理工艺; 不同预先热处理所得到的组织效果会遗传到最终的组织中; 预先热处理为正火+普通球化退火和等温球化退火的退火态T10钢试样，经过水淬和低温回火后，发生了脆性转变。 T10钢的热处理工艺及组织性能，通过对经过不同预备热处理的T10钢的微观组织分析及力学性能分析，探寻在热处理过程中，不同预先热处理对钢的组织及性能的影响规律，在此研究基础上，对现在实际生产中的一般热处理工艺进行优化，以达到最好的效果。 二：实验方法 T10钢的概述：目前常用的碳素工具钢有T8、T10、T12,其中T10用量最多。T10钢优点是可加工性好，来源容易；但淬透性低、耐磨性一般、淬火变形大。因钢中含合金元素微量，耐回火性差，硬化层浅，因而承载能力有限。虽有较高的硬度和耐磨性，但小截面工件韧性不足，大截面工件有残存网状碳化物倾向。T10钢在淬火加热（通常达800℃）时不致于过热，淬火后钢中有过剩未溶碳化物，所以比T8钢具有更高的耐磨性，但淬火变形收缩明显。由于淬透性差，硬化层往往只有1.5～5mm；一般采用220～250℃回火时综合性能较佳。热处理时变形比较大，故只适宜制造小尺寸、形状简单、受轻载荷的模具。 T10钢的成分： ，X：碳的千分数） 碳 C ：0.95～1.04（T X 硅 Si：≤0.35 锰 Mn：≤0.40 硫 S ：≤0.020 磷 P ：≤0.030 铬 Cr：允许残余含量≤0.25≤0.10(制造铅浴淬火钢丝时) 镍 Ni：允许残余含量≤0.20≤0.12(制造铅浴淬火钢丝时) 铜 Cu：允许残余含量≤0.30≤0.20(制造铅浴淬火钢丝时) 热处理通常分为3步进行:加热、保温和冷却。钢的热处理过程是把钢加热到临界温度以上，进行转变，转变完成后通过水冷、空冷或者油冷的方式冷却，来获得自己所需要的显微组织和力学性能。加热时形成的奥氏体的化学成分、均匀化程度、品粒大小以及加热后未溶入奥氏体中碳化物等过剩相的数量和分布状况，直接影响钢在冷却后的组织性能。 以下是铁碳合金相图。
1、简述为什么铁素体型不锈钢和奥氏体型不锈钢无法进行热处理强化。 答：热处理改变钢的性能的原因是因为采用不同的加热、保温、冷却方式使钢内部结构发生改变，从而获得所需性能。如果再热处理过程中无结构变化，则该钢就不能热处理。 若不锈钢由单一的铁素体或奥氏体组成，在加热、保温、冷却时就无结构变化，当然性能也不会发生大的变化，所以说不能热处理。 2、某零件经检验发现其表面硬度较高（HRC60），而心部硬度较低（HRC20），请说明造成此现象的可能原因有哪些（说出3种可能原因）？说明如何进一步的检验加以确定。 答：（1）调质+表面高频淬火 （2）渗碳+淬火+低温回火 （3）调质+表面渗氮 检验方法：观察金相 （1）表面为回火马氏体，心部为回火索氏体 （2）表面为回火马氏体、渗碳体及少量残余奥氏体，心部为低碳马氏体 （3）表面为合金氮化物，心部为回火索氏体 3、从形成条件、组织形态和力学性能等方面区分索氏体与回火索氏体。 答：索氏体是由过冷奥氏体等温转变而来，一般称为等温正火，实质属于片状珠光体，一般称之为细珠光体；回火索氏体是由马氏体高温回火转变而来，实质属于粒状珠光体，即为等轴铁素体基体上弥散的细颗粒状渗碳体。 性能上，同样材料的索氏体比回火索氏体硬度强度高，但是塑性韧性差，一般不用作成品，得到回火索氏体的工艺也叫调质，得到的组织综合力学性能好，一般作为中低碳钢结构零件的最终热处理。 4、同样形状和大小的两块铁碳合金，其中一块是低碳钢，一块是白口铸铁，试问用什么方法（至少给出两种方法），可迅速将他们区分出来？ 答：（1）用锉刀锉，容易锉出粉末的是低碳钢 （2）用锤子砸，容易砸断的是铸铁 5、某厂对高锰钢制碎石机颚板进行固溶处理，经过1100°C加热后，用冷拔钢丝绳吊挂，由起重机送往淬火水槽，行至中途钢丝突然断裂，这条钢绳是新出厂的，事先检验合格。试分析钢丝绳断裂的原因。 答：由题述，该钢丝由冷拔而成，必然产生加工硬化现象。由于颚板经过1100°C固溶处理，必然对钢丝起加热作用，当钢丝温度超过其再结晶温度时，则会发生再结晶现象，导致钢丝绳强度明显下降。致使颚板重力对钢丝产生的强度超过其许用强度，导致钢丝断裂。 6、简述不锈钢合金化的原理，并分析Cr12MoV钢是否具有不锈钢的抗腐蚀性 答：书P180 7、试分析细化铸锭晶粒和细化再结晶晶粒有那些主要措施？金属铸件能否通过开洁净退火细化晶粒？为什么？ 答：不能，再结晶退火必须用于冷塑性变形加工的材料。其目的是改变冷变形后材料的组织和性能。砸结晶退火的温度较低，一般都在相变临界点以下。铸件不能进行冷变形暑假工，若对铸件采用再结晶退火，其组织不会发生相变，也没有形成新晶核的驱动力，所以不会形成新晶粒，也就不能细化晶粒。 1再结晶和重结晶有何不同？ 答：再结晶是指冷变形（冷加工）的金属加热到最低再结晶温度以上，通过原子扩散，使被拉长（或压扁）、破碎的晶粒通过重新形核、长大变成新的均匀、细小的等轴晶，同时消除加工硬化现象，使金属的强度和硬度、塑性和韧性恢复至变形前的水平
T10钢热处理工艺及组织性能研究 任务书 1．课题意义及目标 学生应通过本次毕业设计，运用所学过的金属学及热处理等专业知识，了解T10钢的概况；熟悉钢T10的热处理工艺方法；认识T10钢热处理前后金相组织；找出热处理对T10钢组织和力学性能的影响规律，为优化热处理工艺提高零件质量提供一定的理论依据。 2．主要任务 （1）制定T10钢热处理工艺，进行热处理实验。 （2）制备金相试样，观察分析T10钢热处理前后的显微组织。 （3）测定T10钢热处理前后力学性能，包括硬度、冲击韧性等。 （4）分析热处理工艺、组织结构与力学性能之间的关系。 （5）撰写毕业论文。结构完整，层次分明，语言顺畅；避免错别字和错误标点符号；格式符合太原工业学院学位论文格式的统一要求。 3．主要参考资料 [1] 王学前，贺毅. 高碳钢快速球化退火工艺的研究[J]. 热加工工艺，2002，（1）：32-33. [2] 沈晓钧. 工具钢的热处理[J]. 铸锻热———热处理实践，1994，（2）：4-17. [3] 崔忠圻，覃耀春.金属学与热处理[M]. 北京，机械工业出版社，2007：230-308. 4．进度安排
审核人：2014 年12 月15 日
T10钢热处理工艺及组织性能研究 摘要：本次研究的主要内容是退火态T10钢的热处理工艺及其组织性能的研究。通过观察经过不同预先热处理的退火态T10钢试样的显微组织，以及测量其洛氏硬度、冲击韧性等，分析了不同预先热处理的T10钢试样的组织性能和力学性能。结果表明，正火+等温球化退火为退火态T10钢的最佳预先热处理工艺；不同预先热处理所得到的组织效果会遗传到最终的组织中；预先热处理为正火+普通球化退火和等温球化退火的退火态T10钢试样，经过水淬和低温回火后，发生了脆性转变。 关键词：T10钢，热处理，显微组织，力学性能 Researching heat treatment process and microstructure properties of T10 steel Abstract：The main content of this study is researching the heat treatment process and microstructure of the annealed T10 steel.The microstructure and mechanical properties of T10 steel samples with different advance heat treatment were studied by inspecting microstructure of annealed T10 steel samples with different advance heat treatment and measuring the hardness and toughness of annealed T10 steel .The results show that the best advance heat treatment process is normalizing+ isothermal spheroidizing annealing.it will be inherited in the final tissue that is the effect of the tissue obtained by different advance heat treatment.the brittle transition occurs in the annealed T10 steel sample of advance heat treatment is normalizing + ordinary spheroidizing annealing or isothermal spheroidizing annealing after water quenching and low temperature tempering. Keywords:T10 steel, heat treatment, microstructure, mechanical properties I
攀枝花学院本科课程设计（论文） [T10钢车刀热处理工艺设计] 学生姓名：冯康 学生学号： 201311102014 院（系）：材料学院 年级专业：2013级材料成型及控制工程1班 指导教师：孙青竹副教授 二〇一六年六月
攀枝花学院本科学生课程设计任务书
攀枝花学院本科课程设计（论文）摘要 摘要 本课程主要设计T10钢用来制造车刀的主要热处理设计流程，包括车刀工作条件及失效形式分析。刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度，韧性和抗氧化性，还需具有高的耐热性（红硬性），即在高温下仍能保持足够硬度的性能。 具体工艺流程以及热处理工艺流程包括预备热处理是球化退火：加热至750℃→最终热处理是淬火：加热至790℃→水冷；回火：低温回火150℃→空冷。 关键词：耐磨高硬度红硬性热处理
攀枝花学院本科课程设计（论文）目录 目录 摘要 (Ⅰ) 1、设计任务 (1) 1.1设计任务 (1) 1.2设计的技术要求 (1) 2、设计方案 (2) 2.1 变速箱设计的分析 (2) 2.1.1工作条件及性能要求 (2) 2.1.2失效形式及使用性能 (2) 2.2钢种材料 (2) 3、设计说明 (4) 3.1加工工艺流程 (4) 3.2具体热处理工艺 (4) 3.2.1预备热处理工艺 (4) 3.2.2最终热处理 (5) 4、质量检测 (7) 5、缺陷与分析 (8) 6、结束语 (9) 7、热处理工艺卡 (10) 参考文献 (11)
1 设计任务 1.1设计任务 T10钢车刀热处理工艺设计。 1.2设计的技术要求 高硬度，高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一，若没有足够的高的硬度是不能进行切削加工的。否则，在应力作用下，工具的形状和尺寸都要发生变化而失效。高耐磨性则是保证和提高工具寿命的必要性，除了以上要求红硬性及一定的强度和韧性。 在化学成分上，为了使工具钢尤其是刃具钢具有较高的硬度，通常都使其含有较高的的碳（W（C）=0.65%~1.55%），以保证淬火后获得高碳马氏体，从而得到高的硬度和切断抗力，这对减少防止工具损坏是有利的。大量的含碳质量分数又可提高耐磨性，碳素工具钢的理想淬火组织应该是细小的高碳马氏体和均匀细小的碳化物，工具钢在热处理前都应进行球化退火，以使碳化物呈细小的颗粒状且分布均匀。
辽宁工程技术大学 综合及创新实验开题报告 学生姓名吴双全 学号 ********** 所属院系材料科学与工程学院 专业/班级材料13-3 所用材料 T10钢 要求硬度 50～55HRC 阅卷人 阅卷日期 成绩评定：
T10钢热处理工艺设计 一、实验目的 1、通过设计一组热处理工艺方案提高T10钢试样的硬度，使其硬度达到50～55HRC。 2、设计热处理工艺使试样金相组织中最终出现屈氏体。 二、实验材料及设备 1、T10钢圆柱试样（15×15mm）若干 2、硝酸 3、酒精 4、砂纸 5、抛光膏 6、玻璃板 7、箱式电阻炉及控温仪表 8、抛光机 9、金相显微镜 10、洛氏硬度计 三、实验内容 1、T10钢概述 目前常用的碳素工具钢有T8、T10、T12,其中T10用量最多。T10钢优点是可加工性好，来源容易；但淬透性低、耐磨性一般、淬火变形大。因钢中含合金元素微量，耐回火性差，硬化层浅，因而承载能力有限。虽有较高的硬度和耐磨性，但小截面工件韧性不足，大截面工件有残存网状碳化物倾向。T10钢在淬火加热（通常达800℃）时不致于过热，淬火后钢中有过剩未溶碳化物，所以比T8钢具有更高的耐磨性，但淬火变形收缩明显。由于淬透性差，硬化层往往只有1.5～5mm；一般采用220～250℃回火时综合性能较佳。热处理时变形比较大，故只适宜制造小尺寸、形状简单、受轻载荷的模具。 2、T10钢化学成分 碳 C ：0.95～1.04（Tχ，χ：碳的千分数）
硅 Si：≤0.35 锰 Mn：≤0.40 硫 S ：≤0.020 磷 P ：≤0.030 铬 Cr：允许残余含量≤0.25≤0.10(制造铅浴淬火钢丝时) 镍 Ni：允许残余含量≤0.20≤0.12(制造铅浴淬火钢丝时) 铜 Cu：允许残余含量≤0.30≤0.20(制造铅浴淬火钢丝时) 注：允许残余含量Cr+Ni+Cu≤0.40(制造铅浴淬火钢丝时) 3、T10钢适用范围 这种钢应用较广，适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、还可以制作冷镦模、冲模、拉丝模、铝合金用冷挤压凹模、纸品下料模、塑料成型模具、小尺寸冷切边模及冲孔模，低精度而形状简单的量具（如卡板等），也可用作不受较大冲击的耐磨零件等。 四、实验原理 C平衡相图及过研究T10钢经退火、淬火、回火后的组织，需要运用Fe-Fe 3 冷奥氏体等温转变曲线图—C曲线从加热和冷却2个方面进行分析，钢在冷却时的组织转变规律是由C曲线确定的。因此，研究钢热处理后的组织通常以C曲线为理论依据。 按照不同的冷却条件，过冷奥氏体将在不同的温度范围发生不同类型的转变。通过金相显微镜观察，可以发现过冷奥氏体各种转变产物的组织形态各不相同。T10钢是过共析钢，过共析钢的C曲线跟亚共析钢的相似，先析出的是渗碳体。随着冷却速度的增大，钢的显微组织变化是：渗碳体+珠光体→渗碳体+索氏体→渗碳体+托氏体→托氏体+马氏体+残余奥氏体→马氏体+残余奥氏体。为了使渗碳体呈球状并且均匀分布，改善切削加工性能，为最终热处理做好组织准备，碳素工具钢必须先进行球化退火。碳素工具钢经不完全淬火和中温回火，硬度在50～55HRC范围，可作为低切削的刃具和形状简单的冷冲模。
钢的热处理基本工艺有：退火、正火、淬火和回火。 1.退火——加热到一定温度，经保温后随炉冷却。 2.正火——加热到一定温度，经保温后在空气中冷却。 3.淬火——加热到临界温度以上的某一温度，经保温后以快速冷却（即大于临界冷却速 度）。 4.回火——将淬火后的工件重新加热到临界点以下的某一温度，经长时期保温后缓慢冷 却。可分为： ?①低温回火（150～250℃）目的是消除和降低淬火钢的内应力及脆性，提高韧性， 使零件具有较高的硬度（58～64HRC）。 ?主要用于各种工、量、模具及滚动轴承等，如用T12钢制造的锯条、锉刀等，一般 都采用淬火后低温回火。 ?②中温回火（350～500℃）中温回火后工件的硬度有所降低，但可使钢获得较高的 弹性极限和强度（35～45HRC）。主要用于各种弹簧的热处理。 ?③高温回火（500～650℃）通常将钢件淬火后加高温回火，称为调质处理。经调质 处理后的零件，既具有一定的强度、硬度，又具有一定的塑性和韧性，即综合力学性能较好（25～35HRC）。主要用于轴、齿轮、连杆等重要结构零件。如各类轴、齿轮、连杆等采用中碳钢制造，经淬火+高温回火后，即可达到使用性能的要求。 ?一般随着回火温度的升高，钢的强度和硬度下降，而塑性韧性上升。 型（芯）砂——芯砂的性能要求比普通型砂的综合性能要高。 1)分型面的确定分型面是指上、下砂型的接触表面。 2)分型面确定的原则： ?①分型面应选择在模样的最大截面处； ?②应使铸件上的重要加工面朝下或处于垂直位置； ?③应使铸件的全部或大部分在同一砂箱内，以减少错箱和提高铸件精度。 典型浇注系统一般包括：外浇口、直浇道、横浇道和内浇道等 冒口：主要起补缩作用。同时还兼有排气、浮渣及观察金属液体的流动情况等。一般安放在壁厚顶部。 四、熔炼设备 ?铸铁——冲天炉； ?铸钢——电弧炉； ?有色金属——坩埚炉。 离心铸造是在离心力的作用下,所以组织致密,无缩孔、气孔、渣眼等缺陷，因此力学性能较好。铸造空心旋转体铸件不需要型芯和浇注系统，铸件不需要冒口补缩，省工省料、生产率高、质量好、成本低。 型芯的主要作用是形成铸件的内腔 合适的浇注温度应根据铸造合金种类、铸件的大小及形状等确定。 通过压加工或锻造后，其内部的缺陷，如微裂纹、气孔、缩松等缺陷得到压合，使其结构致
T10刚的热处理 1、预备热处理(球化退火) 锻造后为了给后序的加工、最终热处理工序作好准备, 应消除锻件内的应力, 改善组织, 并使其具有合适的硬度和稳定细小的组织, 以利 于机械加工。因此锻件要在毛坏状态下进行预先热处理。T10A 碳素工 具钢, 一般采取球化退火, 使渗碳体成球状均匀分布, 若锻件沿晶界出 现网状碳化物时, 则先进行正火处理, 消除网状碳化物, 然后进行球化 退火。通常采用球化退火, 以获得铁素体机体上分布的细小均匀的粒状 碳化物组织。 表1 球化退火工艺参数 钢号加热等温 温度/℃时间/ h温度/℃时间/ h 空冷硬度 T10A 750~ 780 2~ 3 680~ 700 3~ 5 炉冷至500℃空冷 HB197 2、最终热处理（淬火+低温回火） 2.1、淬火 ( 1) 淬火温度 T10淬透性低。需要用水冷却, 容易产生变形和淬裂, 另 外碳素工具钢对过热敏感, 晶粒容易长大, 其淬火温度一般 是在碳化物与奥氏体共存的两相区内, 这是由于碳化物的存 在不仅可以阻止奥氏体的长大, 使碳素工具钢保持较小晶粒, 从而能在高硬度条件下保证具有一定的韧性; 而且剩余碳化 物的存在也有利于模具耐磨性的提高。为防止过热, 选取最 低的淬火加热温度( 760~ 780℃ ) , 是获得最好机械性能的 关键,为防止淬火开裂, 必须在淬火方法上实现均匀冷却。 ( 2) 加热、保温时间的确定 由于加热时间与模具的材质、工件大小有关。升温时间 因工件大小而异, 保温时间依材质而不同, 加热时间不可取 一定值, 加热时间的长短直接影响模具的组织性能。为保证 T10A 冷作模具基体奥氏体化, 碳化物溶解, 必须有一定保 温时间, 保温时间采用40~ 60 min。 2.2、回火 模具在淬火或电火花加工后应及时进行回火处理, 回火温度应根据模具的硬度性能要求选择不同的回火温度, 以获得不同强 度、韧性及硬度要求, T10 碳素工具钢在不同回火温度下的硬度如
各类钢制车刀的热处理工艺 一、W2Mo9Cr4VCo8钢制车刀的热处理工艺 金属切削机床的种类很多，但在机械制造业中，车床要占全部切削机床的50%～60%。车刀不仅种类很多，而且工作条件各异，有重切削、断续切削、高速切削等许多作业条件，加上难切削材料增多，这就要求车刀必须具备很好的耐磨性和较高的热硬性。 一般情况下，由于W2Mo9Cr4VCo8钢太昂贵，主要用来制作高精度的复杂刀具，但也有些厂家用W2Mo9Cr4VCo8钢制作车刀。热处理工艺简介如下：采用盐浴热处理。预热840～860℃×24～30s/mm；1175～1185℃×12～15s/mm加热；淬火冷却介质为中性盐浴，分级冷却时间同高温加热时间；淬火晶粒度控制在9.5～10级；如果车刀细长易变形，还应进行等温处理；510～530℃×1h×3次回火，硬度可达68～69HRC。如此高的硬度，脆性比较大，从机床上掉下来就可能折断。我们追求高硬度，但不唯高硬度，故使回火温度高过二次硬化峰，采用560℃三次或四次（等温需四次）回火，可使硬度降至66.5～67.5HRC。 二、W6Mo5Cr4V2Co5钢制车刀的热处理工艺 旧标准GB/T 9943—1988《高速工具钢》规定，W6Mo5Cr4V2Co5钢中碳的质量分数为0.80%～0.90%，如果碳的质量分数为0.80%～0.86%，就很难使其制造的刀具硬度≥66HRC，失去了高性能高速钢的实际意义，Co的加入也就不能体现其优越性。现行标准GB/T 9943—2008《高速工具钢》参照国际先进标准，将W6Mo5Cr4V2Co5钢中碳的质量分数提到0.87%～0.95%，以确保W6Mo5Cr4V2Co5钢刀具的硬度、耐磨性及热硬性。W6Mo5Cr4V2Co5钢制车刀的热处理工艺如下：
2015 45与T10钢热处理组织和性能比较研究 学生姓名： 所在院系： 所学专业：机械设计制造及其自动化 导师姓名： 完成时间：2015年4月10日 45钢与T10钢热处理组织和性能比较研究
摘要 为探讨热处理工艺对45钢及T10的影响，本文对45钢与T10做了退火，正火，淬火以及低温回火，中温回火，高温回火的热处理工艺处理,观察金相组织,测量布氏硬度，再对得到的数据进行系统详细的分析比较，结果表明再相同热处理下含碳量是影响45与T10在金相组织形成，硬度差异的主要因素。发现了随着含碳量的增加，钢的硬度、强度增加，塑性、韧性降低的结果。 关键词：热处理，金相组织，硬度，45，T10
45 steel T10 steel heat treatment and research organizations and Performance Comparison Abstract To explore the Heat Treatment on 45 Steel and T10, the paper made of 45 steel and T10 annealing, normalizing, quenching and tempering, tempering temperature, tempering the heat treatment process, observe the microstructure, measuring cloth hardness, and then the data is systematically detailed analysis and comparison results show that the carbon content and then heat-treated at the same affect with T10 45 formed in the microstructure, hardness difference of the main factors. Found that with increasing carbon content steel hardness, strength increases, lower ductility, toughness results. Keywords: heat treatment, microstructure, hardness, 45, T10
摘要 T10钢车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的构造、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等构造要素。在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。因此，刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度，韧性和抗氧化性，还需具有高的耐热性〔红硬性〕，即在高温下仍能保持足够硬度的性能。 [关键词] 切削耐磨高硬度红硬性 技术要求 高硬度，高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一，假设没有足够的高的硬度是不能进展切削加工的。否那么，在应力作用下，工具的形状和尺寸都要发生变化而失效。高耐磨性那么是保证和进步工具寿命的必要性，除了以上要求红硬性及一定的强度和韧性。 在化学成分上，为了使工具钢尤其是刃具钢具有较高的硬度，通常都使其含有较高的的碳〔W〔C〕=0.65%~1.55%〕，以保证淬火后获得高碳马氏体，从而得到高的硬度和切断抗力，这对减少防止工具
损坏是有利的。大量的含碳质量分数又可进步耐磨性，碳素工具钢的理想淬火组织应该是细小的高碳马氏体和均匀细小的碳化物，工具钢在热处理前都应进展球化退火，以使碳化物呈细小的颗粒状且分布均匀。 工作条件及性能要求 刃具在切削过程中，刀刃与工件外表金属互相作用，使切削产生变形与断裂，并从工件整体剥离下来。故刀刃本身承受弯曲、改变、剪切应力和冲击、振动等负载荷作用。由于切削层金属的变形及刃具与工件、切削的摩擦产生大量的摩擦热，均使刃具温度升高。切屑速度越快，那么刃具的温度越高，有时刀刃温度可达600℃左右。 失效形式及使用性能 刀刃是的失效形式有很多种，磨损是刀具失效的主要原因之一，如崩刃，折断和断裂等等。 〔1〕为了保证刃具的使用寿命，应要求有足够的耐磨性。高的耐磨性不仅决定于高硬度，同时也取决于钢的组织。在马氏体基体上分布着弥散的碳化物，尤其是各种合金碳化物能有效地进步刃具钢的耐磨才能。 〔2〕为了保证刀刃能进入工件并防止卷刀，必须使刃具具有高于被切削材料的硬度〔一般应在60HRC以上，加工软材料时可取45~55HRC〕，故工具钢应是以高碳马氏体为基体组织。 〔3〕由于在各种形式的切削过程中，工具承受冲击，振动等作用，应当要求刀
热处理制度对T10钢组织和硬度的影响实验 一、实验目的 1.论述T10钢球化退火和780℃淬火后的组织和硬度。 2.探索了改变原始组织和热处理工艺（淬火温度）对其的影响。 二、概述 T10钢是一种最常用的工模具钢，热处理后要求有高的硬度59—65HRC、强度、耐磨性及适当的韧性等；T10钢ACm为800℃，通常采用球化退火、Ac1+(30~50)℃淬火及170℃~200℃回火的传统热处理工艺。通常认为这可使钢获得具有最佳配合的强度和韧性。一些工厂的生产实践表明，T10钢制冷变形模具使用寿命较低，易出现壁裂、崩刃和折断等，以致过早报废。为此，我们探索改进T10钢的热处理工艺。 三、实验步骤 二实验过程 1.试验方法 试验用T10钢的成分见表1。选用粒状珠光体及片状珠光体两种原始组织，前者试样仅用780℃传统工艺淬火，而后者试样则用740、780、840、900℃四种淬火温度，随后进行机械性能检测试验。 表1 T10钢的化学成分
2.试样的热处理2.1预备热处理2.2.1正火 T10钢的A Cm 为800℃，正火温度约为A Cm +30~50℃，故取840℃。 用下列经验公式计算加热时间： aKD T 公式中T——加热时间，min； a——加热时间系数，min/mm，（碳钢取0.8~1.2 min·mm-1）； K——装炉修正系数； D——工件有效厚度，mm。 正火工艺参数见表2，工艺曲线见图1。 表2 正火工艺参数 温度 T/℃
图1 正火工艺曲线正火后组织图见图2 时间t/min 840℃550℃
图2 正火后组织（×400） 2.1.2球化退火 T10钢锻坯经10kw 箱式电炉等温球化退火，在770 ℃保温2 h ，再冷到680℃，保温4小时，出炉空冷。机械加工后的机械性能、淬透性及金相试样，一部分按传统工艺热处理，以作对比。球化退火工艺参数见表2。 球化退火工艺曲线见图3。 图3 球化退火工艺曲线 球化退火后组织如图4所示 时间t/min 770℃ 温度T/℃ 680℃
合金工具钢的热处理工艺分析 论文导读:：合金工具钢的种类和性能要求。经适当热处理后可获得较高的硬度和良好的耐磨性。 论文关键词：合金工具钢，热处理，工艺分析 随着我国装备制造业的快速发展，工程材料的合理应用越发显得重要。选用恰当的材料来制造，从而保证制成的产品具有最佳形貌和性能；如果选材不当，将会使所设计制造出产品，不能发挥出最佳性能，并可能导致其使用寿命大大降低；或因选材不当，导致成本太高，失去其应有的市场竞争力。所以，从事机械设计与制造的各类工程技术人员，需对材料要有技术性、经济性和质量性的价值观念。 1 合金工具钢的种类和性能要求 在碳素工具钢基础上加人一定种类和数量的合金元素，用来制造各种刃具、模具、量具等用钢就称为合金工具钢。与碳素工具钢相比，合金工具钢的硬度和耐磨性更高，而且还具有更好的淬透性、红硬性和回火稳定性。 1.1 工具钢的种类 在工程上工具钢的分类有两种形式，一种是按成分可分为：碳素工具钢和合金工具钢；一种是按用途可分为：刃具钢、模具钢和量具钢。此外，还可按所用淬火冷却介质分为：水淬钢、油淬钢和空硬钢三类。工具钢分类方法很多，其中按用途分类是常用的。 1.2 工作条件和性能要求 1.2.1低合金刃具钢 对于某些低速而且走刀量较小的机用工具机械论文，以及要求不太高的刃具，如丝锥、板牙等刃具可用碳素工具钢T7、T8、T10、T12来制作。碳素工具钢价格低廉，加工性能好，经适当热处理后可获得较高的硬度和良好的耐磨性。但是其淬透性差，回火稳定性和红硬性不高，不能用作对性能有较高要求的刀具。为了克服碳素工具钢的不足之处，在其基础上加(3％～5％)Me的合金元素就形成了低合金刃具钢。 1.2.2 高速工具钢 高速钢是一种高合金工具钢，含钨、钼、铬、钒等合金元素，总量超过10％Me。高速钢优于其他工具钢的主要之处是其具有良好的红硬性，在切削零件刃部温度高达600℃时，硬度仍不会明显降低。高速钢的碳平均质量分数较高，一般为(0.70％～1．50％)C核心期刊。高碳一方面是保证与钨、钼等诸多合金元素形成大量的合金碳化物，阻碍奥氏体晶粒长大，提高回火稳定性。另一方面是在加热时使奥氏体含一定量的碳、淬火得到的马氏体有较高的硬度和耐磨性，常用于车刀、铣刀、高速钻头等。
车刀设计及热处理工艺 西安工业大学北方信息工程学院 题目: 车刀材料类热处理工艺设计 院(系) 机电信息系专业金属材料班级 B070209 姓名张佳文学号 B07020928 指导老师刘健康王鑫 2010年11 月 23 日 摘要 车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。因此，刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性，还需具有高的耐热性(红硬性)，即在高温下仍能保持足够硬度的性能。 [关键词] 切削耐磨高硬度红硬性 第 2 页共 14 页
目录 1(绪论 (4) 1.1 技术要求 (4) 1.2 工作条件及性能要求 (4) 1.3 失效形式及使用性能 (4) 2(实验方案及实验方法.....................................................................5 2.1 实验方案 (5) 2.1.1 碳素刃具钢 (5) 2.1.2 合金刃具钢 (5) 2.1.3 高速钢 (6) 2.1.4 高速钢衍变.....................................................................6 2.2 试验方法 (6) 2.2.1 球化退火 (7) 2.2.2 预热处理 (7) 2.2.3 淬火 (7) 2.2.4 回火..............................................................................7 3(结果与讨论 (7) 3.1 热处理前的组织分析 (8) 3.2 球化退火后的组织分析 (8) 3.3 淬火及回火后的组织分 (9) 3.4 导致缺陷组织的原因...............................................................11 4(结论....................................................................................... 11 致谢.............................................................................................14 参考文献 (14)
1 绪论 1.1T10钢的用途 T10碳素工具钢,强度及耐磨性均较T8和T9高，但热硬性低,淬透性不高且淬火变形大，晶粒细，在淬火加热时不易过热，仍能保持细晶粒组织，淬火后钢中有未溶的过剩碳化物，所以耐磨性高，用于制造具有锋利刀口和有少许韧性的工具。适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，也可用作不受较大冲击的耐磨零件。 T10是最常见的一种碳素工具钢，韧度适中，生产成本低，经热处理后硬度能达到60HRC以上，但是，此钢淬透性低，且耐热性差（250℃），在淬火加热时不易过热，仍保持细晶粒。韧性尚可，强度及耐磨性均较T7-T9高些，但热硬性低，淬透性仍然不高，淬火变形大[1]。 T10钢应用较广，适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、还可以制作冷镦模、冲模、拉丝模、铝合金用冷挤压凹模、纸品下料模、塑料成型模具、小尺寸冷切边模及冲孔模，低精度而形状简单的量具（如卡板等），也可用作不受较大冲击的耐磨零件等。 1.2 T10钢的化学成分及物理性能 [2] 1．碳。碳是决定钢材性能的最重要元素。碳对钢材性能的影响如图（1）所示：当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低；但当含碳量在 1.0%以上时，随着含碳量的增加，钢材的强度反而下降[3]。 随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降。