【導讀】T8鋼的熱處理工藝及特征

　　

【正文】 心部組織，所以要先進行調(diào)質(zhì)熱處理，獲得回火索氏體，提高心部機械性能和氮化層質(zhì)量。 鋼在氮化后，不再需要進行淬火便具有很高的表面硬度大于 HV850）及耐磨性。 氮化處理溫度低，變形很小，它與滲碳、感應表面淬火相比，變形小得多。 鋼的碳氮共滲：碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程，習慣上碳氮共滲又稱作氰化。目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲（即 氣體軟氮化）應用較是廣。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強度，低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。 T8 鋼的熱處理工藝及特征 10 熱處理應力及其影響 熱處理殘余力是指工件經(jīng)熱處理后最終殘存下來的應力 ,對工件的形狀 ,amp。127。尺寸和性能都有極為重要的影響。當它超過材料的屈服強度時 ,amp。127。便引起工件的變形 ,超過材料的強度極限時就會使工件開裂 ,這是它有害的一面 ,應當減少和消除。但在一定條件下控制應力使之合理分布 ,就可以提高零件的機械性能和使用壽命 ,變有害為有利。分析鋼在熱處理 過程中應力的分布和變化規(guī)律 ,使之合理分布對提高產(chǎn)品質(zhì)量有著深遠的實際意義。例如關于表層殘余壓應力的合理分布對零件使用壽命的影響問題已經(jīng)引起了人們的廣泛重視。 一、鋼的熱處理應力 工件在加熱和冷卻過程中 ,由于表層和心部的冷卻速度和時間的不一致 ,形成溫差，就會導致體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應力 ,即熱應力。在熱應力的作用下 ,由于表層開始溫度低于心部 ,收縮也大于心部而使心部受拉 ,當冷卻結(jié)束時，由于心部最后冷卻體積收縮不能自由進行而使表層受壓心部受拉。即在熱應力的作用下最終使工件表層受壓而心部受拉。這種現(xiàn)象受到冷卻 速度 ,材料成分和熱處理工藝等因素的影響。當冷卻速度愈快 ,含碳量和合金成分愈高 ,冷卻過程中在熱應力作用下產(chǎn)生的不均勻塑性變形愈大 ,最后形成的殘余應力就愈大。另一方面鋼在熱處理過程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時 ,因比容的增大會伴隨工件體積的膨脹 ,amp。127。工件各部位先后相變，造成體積長大不一致而產(chǎn)生組織應力。組織應力變化的最終結(jié)果是表層受拉應力 ,心部受壓應力 ,恰好與熱應力相反。組織應力的大小與工件在馬氏體相變區(qū)的冷卻速度 ,形狀，材料的化學成分等因素有關。 大連職業(yè)技術學院實習報告 11 5 檢測 T8 鋼的性能 ： 檢測 材料 ： T8 鋼含碳 C ： ～ ；硅 Si：≤ ；錳 Mn：≤ ；硫 S ：≤ ；磷 P ：≤ ；鉻 Cr：允許殘余含量≤ 、≤ ；鎳 Ni：允許殘余含量≤ 、≤ ；銅 Cu：允許殘余含量≤ 、≤ 檢測 器材：箱式電阻爐，砂紙，砂輪，拋光機，手套，工件鉗，水槽，光學顯微鏡，電子顯微鏡。 檢測 步驟： 首先取兩個 T8 鋼工件，將兩個工件標號。將一號和二號工件放入溫度為 780℃的箱式電阻爐內(nèi)。根據(jù)計算公式和工件的尺寸計算出工件的保溫時間為 18 分鐘。保溫時間到時，將工件取出。注意，應迅速取出工件，以免對其它工件及爐壁產(chǎn)生氧化。 取出工件之前要做好準備工作，戴上手套，拿好工件 鉗。 一號工件進行預冷淬火。將一號工件用工件 鉗 取出后置于空氣中放置一段時間，然后放入 水槽 中上下垂直移動，直至工件完全冷卻。 二號工件進行單液淬火。將二號工件工件 鉗 取出后迅速置于 水槽 中上下垂直移動，直至工件完全冷卻。 當工件完全冷卻后，用砂紙將兩個工件兩邊的粗糙部分打磨光滑。將工件兩邊進行簡單的打磨處理后，再用砂輪進行進一步的打磨。等到將工件表面比較明顯的粗糙痕跡和劃痕打磨平整之 后，再用拋光機對工件表面進行最后的加工，直至將工件表面的劃痕全部打磨平整之后，先用光學顯微鏡觀察一下看是否能看到組織，若看不到組織，則要用拋光機繼續(xù)拋光；若可以看到組織，則將工件用腐蝕液進行腐蝕，腐蝕之后迅速用酒精進行擦拭。在用腐蝕液腐蝕的時候，要注意腐蝕液不要用得太多，以免腐蝕過度造成金相的破壞。若腐蝕過度了，則要重新用拋光機拋光，然后用腐蝕液再次腐蝕，直至能清楚地看到金相為止。 將處理完的工件拿到電子顯微鏡下觀察金相組織并拍下照片。 如圖所示： T8 鋼的熱處理工藝及特征 12 （圖 1） T8 780℃ 空冷后水冷 （圖 2 ） T8 780℃ 水冷 大連職業(yè)技術學院實習報告 13 6 檢測 結(jié)論： （ 1） 一號工件經(jīng)過預冷淬火所產(chǎn)生的金相組織如（圖 1）所示，預冷淬火會減小工件的熱應力，從而減少工件表面的裂紋。 （ 2） 二號工件經(jīng)過單液淬火所產(chǎn)生的金相組織如（圖 2）所示，單液淬火是將工件迅速放入水中，工件的溫度下降的比較快，這樣所產(chǎn)生的熱應力也比較大，表面裂紋比較多。 （ 3） 兩種方法都是比較實際、比較方便的熱處理方法。 為了減少熱應力，選用預冷淬火法。 T8 鋼的熱處理工藝及特征 14 參 考 文 獻 [1]中國機械工程學會熱處理專業(yè)學會編 .熱處理手冊，第 2版 .北京： 機械工業(yè)出版社， 1992 [2]金義華，尹付成，聚合物淬火介質(zhì)的正確選用 .國外金屬熱處理， 1997 [3]譚家俊，李國俊主編，國內(nèi)外金屬材料及熱處理技術現(xiàn)狀與發(fā)展， 北京 ： 國防工業(yè)出版社， 1995 [4]熊劍主編，國外熱處理新技術 .北京：冶金工業(yè)出版社， 1990 [5] 林清安． PRO/ENGINEER 模具設計．北京：電子工業(yè)出版社， 2020． [6] 楊偉群．數(shù)控工藝培訓教程．北京：清華大學出版社， 2020． [7] 張京輝．機械設計基礎．西安：西安電子科技大學出版 社， 2020． [8] 袁鋒．全國數(shù)控大賽試題精選．北京：機械工業(yè)出版社， 2020． [9] 張連凱．機械制造工程實踐．北京：化學工業(yè)出版社， 2020． [10] 周虹．數(shù)控加工工藝與編制．北京：人民郵電出版社， 2020．