材料成型及控制工程毕业论文-T8钢锻后余热热处理研究.doc

1、本科毕业论文（20 届）T8 钢锻后余热热处理研究所在学院专业班级 材料成型及控制工程学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： T8 钢锻后余热热处理研究 1设计的意义以及目标（1）意义1)有利于对所学知识的理解巩固2)能很好地利用锻后余热节省工序 减低成本 提高效率3)通过一些实验提高动手能力及学会实验分析方法（2）目标：以所学专业知识为基础，以实用为目的，通过热处理工艺进行分析及相关参数的计算，进一步得出在锻造工艺结束时如何利用 T8

2、钢的终锻温度，在不再进行加热的情况下相关热处理的工艺方案。总结出并熟练掌握热处理、特别是锻后预热热处理的规律和方法。2 主要任务通过对 T8 钢锻造加热规范及 T8 钢常规热处理加热温度的比较，利用金属学及热处理的相关知识，研究如何利用 T8 钢在终锻温度下进行正火及退火等热处理，得出一定的工艺方法。3 设计的基本要求和内容基本要求1）认真学习相关书籍，查阅中外文资料，制定出合理的工艺方案；认真做好各环节计算与分析，使工艺分析正确，方案合理；2）勤于思考，应用所学的专业知识来解决设计中遇到的问题；3）翻译一篇与本课题相关的英文文献；主要内容1）对 T8 钢锻后预热热处理工艺性进行科学的分析；对

3、相关参数进行准确的分析研究。2）通过查阅相关的热处理资料及手册，设计出合理的工艺方案。3）探索总结出一套相关的锻后预热热处理的规律和方法。4主要参考文献金属学与热处理（第 2 版） 哈尔滨工业大学 崔忠圻 覃耀春金宝士，宋春梅，张淑琴，等. 热处理工艺对 T8 钢硬度及冲击韧性的影响J佳木斯工学院学报，1994，(12)：2-4 李晓理 热处理工艺对 T8 钢显微组织及硬度的影响J 辽宁科技大学学报，2014，37(2)： 137-1434进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 查找相关资料了解研究任务 2014.12.01 至 2014.12.202 阅读查找资料制定方案 2014.12.

4、21 至2015.3.103 做一些实验及观察 2015.3.11 至 2015.4.204 完成力学性能测定实验分析结果 2015.4.21 至 2015.5.155 撰写毕业论文准备答辩 2015.5.15 至 2015.6.05IT8 钢锻后余热热处理研究摘 要：T8 钢是一种工业常用钢。T8 钢的始锻温度为 1100左右，终锻温度为850左右。应为其价格便宜，来源容易，经常拿来做简单的模具，以及低速刀具、木工刀具、凿子、錾子。T8 钢普通的热处理工艺一般为球化退火、淬火、回火。但是球化退火所用时间太长。这样造成热处理时间过长，能源消耗大。本设计主要是研究利用 T8 钢锻后高温，直接进行

5、热处理。测试一种利用锻后余热的热处理工艺。这样达到节约能源，提高生产效率的目的。关键词：T8，热处理，锻后余热T8 steel forging after heat treatment study of waste heatAbstract:T8 steel is a kind of common steel industry. Beginning of T8 steel forging temperature about 1100 , the final forging temperature about 850 .because its cheap and source is easy,

6、often used to do a simple mold, as and the low speed cutting tools, woodworking tools, chisels, chisel. T8 steel common heat treatment process is spheroidizing annealing, quenching and tempering. But the spheroidizing annealing time is too long. Because of this, heat treatment time is too long, and

7、large energy consumption. This design mainly is the study of use of T8 steel high temperature after forging, heat treatment directly. Testing a use after forged heat treatment process of waste heat. So save energy, improve production efficiency.Keywords: T8,Heat treatment,Forging after heatII目 录绪论 .

8、11 热处理的概述 .32 T8 钢的特性及应用范围 .42.1 特性 .42.2 应用 .42.3T8 钢的化学成分（/%） .42.4 T8 钢的物理性能 .43 T8 钢与其他碳素工具钢的对比 .74 T8 钢的锻造温度 .94.1 T8 钢始锻温度 .94.2 T8 钢终锻温度 .94.3 锻造温度范围 .95 T8 钢的普通热处理工艺 .135.1 T8 钢球化退火的目的及球化退火后的组织结构和性能 .135.2 T8 钢淬火的目的及淬火后的组织结构和性能 .135.3 T8 钢低温回火后的目的及回火后组织结构和性能 .136 普通热处理工艺对 T8 钢显微组织及硬度的影响 .156

9、.1 球化退火对组织的影响 .156.2 淬火组织及硬度 .166.3 回火组织及硬度 .187T8 钢锻后余热热处理 .207.1T8 钢锻后余热退火 .207.2T8 钢锻后余热退火的特点 .207.3T8 钢锻后余热淬火工艺 .207.4T8 钢锻后余热淬火的特点 .208 实验 .238.1 实验方案 .238.2 硬度测试 .23III8.3 抗拉强度 .258.4 冲击韧性 .268.5 实验结果 .26结论 .28参考文献 .29致 谢 .301绪论在机械制造上T8 钢得到非常广泛的应用，T8 钢的含碳质量分数一般在百分之零点七五到百分之零点九零之间，经过普通热处理后硬度一般在

10、60 到 63HRC之间。因为T8 钢的热处理工艺简单并且生产成本也低。冷、热加工性能好,并且热处理之后的硬度和耐磨性都比较高，所以在机械行业中得到广泛应用。T8 钢由于含碳量在百分之零点七五到百分之零点九零之间，热处理后因其碳化物过多所以T8 钢的塑性和韧性都比较的差。如果采用的热处理工艺不合适，会使T8 钢在使用早期出现开裂和破碎的现象。在实际产生中，T8 钢经常用来做刀具，刀刃与工件在切削过程中由于较强摩擦会产生严重磨损以及大量热量，使刀刃温度升到 600之上，甚至更高，很可能导致刀具崩刃或者折断现象，直接缩短了刃具的使用寿命。T8 钢锻造加工后必须进行适当的球化处理，使T8 钢中粒子和

11、局部高碳地方形成碳化物核心使其聚集球化，同时细化铁基体晶粒度，再经过淬火回火，使大量弥散析出碳化物颗粒，阻碍奥氏体晶粒长大。我国很早便对T8 钢进行研究分析。当前， T8 钢件锻造后还是广泛采用球化退火工艺，锻后空冷后进行球化退火。本课题以金属学与热处理方面的知识为基础，通过热处理工艺进行分析及相关参数的计算，进一步得出在锻造工艺结束时如何利用T8 钢的终锻温度，在不加热的情况下制定相关热处理的工艺方案。总结出一定的规律及方法。另外通过课题研究加深巩固已学知识。并且通过一定的实验提高学生动手实验能力以及提出问题分析问题解决问题的能力。在以后工作中遇到问题，能够自己查找资料提取信息分析信息找到所

12、需资料加强加快解决问题的能力。本课题主要研究T8 钢的正常热处理工艺，同时研究 T8 钢锻造后加热规范再加以比较。找到其中的异同点，利用金属学与热处理的相关知识，通过一定的方法和工艺探究是否可以利用T8 钢锻后余温进行热处理工艺得出一定的工艺方法。来得到减少一定工艺，提高生产效率，节省能源降低成本的目的。拟采用的研究手段，首先查找T8 钢主要用途，同时查知 T8 钢的一些物理化学特性。然后第一阶段查找一个T8 钢制造的工具，了解了这工具的制作工艺流程。特别是他的热处理流程，得知每个热处理流程的目的，以及具体的工艺方法。这样对一个T8 钢工具有一个初步的认识便于下一步的研究。第二部阅读金属学与热

13、处理的书籍，能够看懂铁碳合金相图。第三部阅读一些有关这方面的期刊、文献等。了解现2在已有的成果和进展。第四步在指导老师的指导下做一些相关的实验。第五步完成实验结果的分析处理，总结其中的成果和不足。最后得到一个好的工艺方法。31 热处理的概述T8 钢热处理是把 T8 钢加热到一定温度，经过一定时间的保温再冷却的过程。它可分为三个阶段，加热、保温、冷却。根据加热时间，加热温度，保温时间，保温温度，冷却方式的不同。可把热处理分为退火、正火、淬火、回火四个大的工艺。同时根据具体工艺不同。退火又可分为均匀化退火、再结晶退火、去应力退火、完全退火、不完全退火、等温退火、预防白点退火、球化退火等。按淬火介质不同又可分为水冷淬火、盐水淬火、油冷淬火、聚合物水溶液淬火、空冷淬火、风冷淬火、气冷淬火、热熔淬火等。回火也可分为在 150250低温回火，250500中温回火、500700高温回火。同时通过这四把火不同组合来改变金属内部组织，改善力学性能，提高韧性硬度等。来达到钢的实用目的。因为钢在固态下不同温度下存在相变，不同的相组成有不同的物理化学性能热处理就是通过改变相组织来得到想要的性能的。钢的相变温度可以通过铁碳合金相图来得知。图 1 铁碳相图