工具钢钻头热处理工艺-组织分析

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1、工具钢钻头热处理工艺-组织分析目录1实验目的12实验内容23实验仪器设备及材料24实验原理35T12钢钻头热处理工艺组织性能分析35.1正火35.2退火45.3淬火55.4回火66热处理后硬度比较87心得体1会911实验目的通过木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

2、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。2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

3、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2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，主耍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。5T12钻头热处理组织性能分析路线：正火…球化退火一一淬火一一低

4、温回火正火：840-860°C球化退火：将毛坯加热到760-770°C,保温2-4h然后以30-50°C/h的速度冷却到680-700°C,保温4・6h后随炉冷却至550-600°C出炉后空冷，处理后组织为球化体，硬度为180-200HBo淬火：温度为770-780°C保温12—15min后加迅速移至水中冷却，当冷却到150-200°C时，提出水面。低温回火:温度为160-180°C,事时间0.75-lh,空冷。5.1正火：将试样加热至860°C后，取出在空气中冷却。由经验公式估算：t=a*D（试样有效厚度为15mmz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

5、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）。3图1T22钢止火热处理工艺曲线3材料:T12钢热处理工艺：正火放大倍数：400X浸蚀剂：4%硝酸溶液组织状态：片状P+Fe3CII5.2退火：加热到Acl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lh,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。4图2T12钢球化退火热处理工艺曲线4材料:T12钢处理工艺：球化退火放大倍数：400X浸蚀剂：4%硝酸溶液组织状态：粒状P+Fe3CII5.3淬火

6、：温度为770-780°C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，5然后迅速回火。加热770-780°C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。淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。图3T22钢淬火的热处理工艺曲5材料:T12钢处理工艺：淬火放大倍数：400X浸蚀剂：4%硝酸溶液5.4回火:温度为160-180°C,事时间0.75-lh,空冷。低温回火获得回火马氏休并消除内应力。6回火的目的：主要是消除钢件在淬火时所产牛的应力，使钢件具有高的硬度和耐磨性外，并

7、具有所需要的塑性和韧性等。回火马氏体+碳化物。图4T12钢低温回火的热处理工艺曲线6处理工艺：淬火放大倍数：400X浸蚀剂：4%硝酸溶液材料：T12钢淬火后组织说明：马氏体碳化物以及残余奥氏体加热到830°C,水冷，得到淬火马氏体碳化物以及残余奥氏体。针状马氏体呈竹叶状或凸透镜状，在空间形似铁饼7在奥氏体晶粒内，最初形成的马氏体针贯穿奥氏体晶粒，后形成的马氏体较短，先形成的马氏休较易浸蚀。所以完全转变的马氏体为大小不同，分布不规则，颜色深浅不一的针状组织。