哈工大熱處理原理與工藝大作業(yè)-手工鋸條的熱處理

手工鋸條(jùtiáo)的熱處理工藝精品資料小組(xiǎozǔ)成員吳冰廖名情胡悅劉博慧李香李耘飛精品資料

目錄(mùlù)失效(shīxiào)方式與性能要求手工鋸條基本分類23481567鋸條用途與服役條件手工鋸條原材料加工工序熱處理工藝質(zhì)量檢查事項(xiàng)和方法熱處理缺陷及解決精品資料鋸條的用途(yòngtú)與服役條件用途手工鋸條的主要用于切割和切斷材料服役條件手工鋸條在使用過程中要承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切應(yīng)力和振動等負(fù)荷作用；同時(shí)還要受到工件和切屑的強(qiáng)烈(qiánɡliè)摩擦作用，表面產(chǎn)生大量的熱量。1精品資料失效(shīxiào)方式與性能要求2斷裂失效鋸條在使用過程中是手工操作，由于雙手用力不均勻，使鋸條彎曲或者(huòzhě)扭轉(zhuǎn)變形，以及在振動的作用下，鋸條斷裂失效。同時(shí)鋸條強(qiáng)韌性不足會引起鋸條掉齒。磨損失效鋸條在使用過程中，鋸條一直與被切削材料以及切屑相互摩擦，引起鋸齒鈍化失效。同時(shí)在摩擦過程產(chǎn)生大量熱，使鋸條硬度下降，磨損加劇。要求鋸條有足夠的塑形和韌性，如鋸條彎成直徑200mm的半圓不折斷。要求鋸條具有高于被切削材料的硬度，有鋸條有足夠的耐磨性，以及足夠的紅硬性。硬度一般達(dá)到62~66HRC。精品資料3手工鋸條(jùtiáo)基本分類按照(ànzhào)齒形進(jìn)行分類精品資料手工(shǒugōng)鋸條原材料4（1）碳素工具鋼，如T8、T8A-T12、T12A鋼（2）滲碳(shèntàn)鋼（3）高速鋼，如W2Mo9Cr4V2（4）彈簧鋼，如65Mn精品資料加工(jiāgōng)工序5原材料鍛造(duànzào)球化退火最終熱處理粗加工精加工精品資料5加工(jiāgōng)工序5.1原料準(zhǔn)備選定材料，T10鋼，準(zhǔn)備好原料的板材。5.2鍛造利用加工硬化，提高強(qiáng)度和硬度。5.3球化退火對原材料進(jìn)行退火，主要是降低硬度以及均勻化組織，從而改善其切削(qiēxiāo)加工性能，為機(jī)加工做準(zhǔn)備。5.4粗加工采用剪板機(jī)加工成長條，按規(guī)定尺寸加工（長×寬×厚：（300-310）×（10-11）×1mm）。將鋸條兩端沖壓成圓弧狀，同時(shí)兩端頭圓孔眼一同加工出來。采用刨床，將成批鋸條卡夾好，將鋸齒加工出來，在刨床加工時(shí)鋸齒是一反一正斜齒形狀。5.5最終熱處理通過淬火提高材料的硬度以及耐磨性能，再通過過共析鋼的回火，進(jìn)一步提高硬度，同時(shí)減少內(nèi)應(yīng)力以及殘余應(yīng)力。5.6精加工熱處理完畢后，進(jìn)一步精細(xì)加工，達(dá)到要求。精品資料熱處理工藝(gōngyì)66.1預(yù)備(yùbèi)熱處理-球化退火（箱式爐）工藝預(yù)熱隨爐冷卻保溫隨爐冷卻冷卻溫度范圍/℃780-790℃<30℃/h680-700℃至600℃至室溫保溫時(shí)間/h1-23-46.1.2球化退火工藝參數(shù)6.1.1球化退火目的降低硬度，改善切削性能；獲得均勻組織，改善熱處理工藝性能；為后面的切削作準(zhǔn)備工作。精品資料6熱處理工藝(gōngyì)6.1.3球化退火(tuìhuǒ)工藝曲線6.1.4處理后組織性能退火后組織為球狀珠光體，硬度HRC20。（降低硬度，利于加工）精品資料熱處理工藝(gōngyì)66.2淬火(cuìhuǒ)（箱式爐）6.2.1淬火目的提高鋸條的硬度、耐磨性能。6.2.2淬火工藝參數(shù)加熱溫服淬火介質(zhì)保溫公式加熱系數(shù)a修正系數(shù)K零件厚度D757-777℃5%鹽水溶液1.0min/mm41mm5min精品資料6.2.3淬火(cuìhuǒ)工藝曲線溫度選擇說明：高于Ac1以上30～50℃目的是為了保證工件內(nèi)部各部分溫度均高于AC1。但若溫度過高，超過Accm以上溫度，處于單相奧氏體區(qū)，碳化物溶解，奧氏體晶粒長大，淬火(cuìhuǒ)后得到片狀馬氏體（孿晶馬氏體），其顯微裂紋增加，脆性增大，淬火(cuìhuǒ)開裂傾向也增大。由于碳化物的溶解，奧氏體中含碳量增加，淬火(cuìhuǒ)后殘余奧氏體量增多，鋼的硬度和耐磨性降低。6熱處理工藝精品資料6.2.4淬火(cuìhuǒ)后的組織性能此淬火為過共析鋼的不完全淬火，淬火后得到隱晶馬氏體和均勻分布的球狀碳化物。這種組織不僅有高的強(qiáng)度和硬度、高的耐磨性，而且(érqiě)也有較好的韌性。6熱處理工藝精品資料6熱處理工藝(gōngyì)6.3低溫(dīwēn)回火（箱式爐）6.3.1低溫回火的目的提高硬度，耐磨性；使有足夠的強(qiáng)度和韌性；淬火后存有較大淬火內(nèi)應(yīng)力和較多的顯微裂紋，應(yīng)及時(shí)回火以消除內(nèi)應(yīng)力和殘余應(yīng)力。6.3.2回火工藝參數(shù)回火溫度保溫時(shí)間175～185℃（低溫）30-60min精品資料6.3.3回火(huíhuǒ)工藝曲線6.3.4回火后的組織(zǔzhī)性能回火后組織為回火馬氏體和少量殘余奧氏體，其硬度可達(dá)到HRC62-66.6熱處理工藝精品資料6.4正火（鹽浴爐）6.4.1正火的目的(mùdì)針對鋸條兩端頭安裝孔部分(bùfen)的20mm長處進(jìn)行局部加熱正火，提高安裝孔處的韌性，以免在使用時(shí)折斷。正火溫度冷卻方式830±10℃空冷6.4.2正火工藝參數(shù)6熱處理工藝精品資料6.4.3正火工藝(gōngyì)曲線6.4.4正火后的組織(zǔzhī)性能正火后得到片層間距較小的珠光體，其韌性提高，硬度下降。6熱處理工藝使用浴爐對鋸條兩端頭進(jìn)行局部加熱正火。工件在浴爐中加熱，具有加熱速度快、溫度均勻和不宜氧化和脫碳等優(yōu)點(diǎn)。精品資料質(zhì)量檢查事項(xiàng)(shìxiàng)和方法7根據(jù)手用鋼鋸條標(biāo)準(zhǔn)GB/T14764-2008可知技術(shù)要求及相應(yīng)的檢驗(yàn)(jiǎnyàn)方法有：7.1尺寸要求及檢測尺寸要求見下表，鋸條尺寸采用通用量具測量，應(yīng)符合下表的規(guī)定，測量齒距時(shí)，采用工具顯微鏡測量，在一支鋸條上測相鄰連續(xù)六齒，取其平均值。精品資料質(zhì)量檢查事項(xiàng)(shìxiàng)和方法77.2形狀公差要求及檢測其側(cè)面平面度、齒部、背部直線度檢驗(yàn)如圖5所示，把鋸條自由放置(fàngzhì)在平板上，用塞尺測量最大部位，要達(dá)到其側(cè)面平面度不大于2mm，齒部和背部直線度不大于1.5mm。7.3硬度要求與檢測鋸條的硬度試驗(yàn)按GB/230.1的規(guī)定進(jìn)行，試驗(yàn)部位為鋸條兩端50mm除外的齒部，試驗(yàn)后硬度達(dá)到所需硬度。精品資料質(zhì)量檢查事項(xiàng)(shìxiàng)和方法77.4彎曲性能及檢測對于全硬型鋸條，將其圍繞在半徑R125mm的半圓柱體上作彎曲試驗(yàn)（如下左圖）；對于撓性型鋸條，將其圍繞在直徑=60mm的圓柱體上作彎曲試驗(yàn)（見下右圖）。對于二者都要求，松開后，不得產(chǎn)生(chǎnshēng)裂紋。7.5表面質(zhì)量及檢測未經(jīng)表面處理的鋸條，表面應(yīng)無裂紋、銹斑等缺陷，且表面應(yīng)有防銹涂層；經(jīng)涂漆和其他表面處理的鋸條表面應(yīng)色澤均勻，不應(yīng)有氣孔、起層、露底、銹斑等影響保護(hù)性能和使用壽命的缺陷。檢測時(shí)候采用目測即可。精品資料熱處理缺陷(quēxiàn)及解決88.1出現(xiàn)淬火軟點(diǎn)，造成鋸齒局部硬度不夠，易早期磨損。原因：由于材料T10（含碳量1%左右）含碳量較高，淬火氣氛不當(dāng)，造成脫碳，或者由于鋸齒的齒根有尖銳部分，從而造成局部冷卻不足。因此造成出現(xiàn)淬火后硬度較低的小區(qū)域(qūyù)，即淬火軟點(diǎn)。解決方案：在具有一定碳勢的氣氛中進(jìn)行淬火；將鋸齒的根部倒圓角處理，同時(shí)均勻冷卻介質(zhì)，如攪拌，或者進(jìn)行強(qiáng)制對流。8.2含碳量較高，退火時(shí)候易出現(xiàn)石墨化，從而增加了脆性和降低了硬度。原因：碳素工具鋼，含碳量高，而退火處理時(shí)，溫度過高或者保溫時(shí)間過長，或者冷卻緩慢，使鋼中滲碳體發(fā)生石墨化過程，在石墨周圍形成大塊鐵素體，最后導(dǎo)致工件硬度不足和脆性增加。解決方案：選取合適的退火溫度和保溫時(shí)間以及退火冷卻速度；或者更換含碳量低的鋼種，再經(jīng)過滲碳處理。精品資料8熱處理缺陷(quēxiàn)及解決8.3. 鋸齒的韌性不夠，易造成(zàochénɡ)崩齒脆斷。原因：由于淬火時(shí)候，內(nèi)應(yīng)力較大，產(chǎn)生微裂紋，而低溫回火后，還有殘余應(yīng)力與微裂紋，從而造成(zàochénɡ)鋸齒的韌性不夠，從而造成(zàochénɡ)崩齒。解決方案：合適選擇回火時(shí)間與回火溫度；采用雙金屬片結(jié)構(gòu)，及鋸齒采用韌性比較好的高速鋼，保證具有較好的硬度與韌性的配合，帶體采用韌性較好的彈簧鋼，如65Mn等，同時(shí)可適當(dāng)提高回火溫度或者回火保溫時(shí)間。精品資料附：參考文獻(xiàn)[1].夏立芳編.金屬熱處理工藝學(xué)（修訂版）[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.哈爾濱.2008.05[2].GB/T14764-2008