高速钢的预处理及淬火加热与冷却试验研究开题报告.doc

XXXX大学毕业论文（设计）开 题 报 告 书题目 高速钢的预处理及淬火加热与冷却试验研究 姓 名 XXX 学 号 XXXXXX 专 业 材料成型与控制工程 指导教师 XXX（教授） XXXXX大学教务处制北方民族大学毕业论文（设计）开 题 报 告 书姓 名XXX院（部）材料科学与工程课题性质论文学 号XXXX专 业材料成型与控制工程课题来源教师自拟题 目高速钢的预处理及淬火加热与冷却试验研究一、选题的目的、意义（含国内外相同领域、同类课题的研究现状分析）： 高速钢是典型的高速切削用刃具钢。刃具钢的工作条件较差,在切削工作时刃具的实际工作部分只是刃具的一个局部区域。刃部区域在切削时受到很大的压力，并承受强烈的磨擦和磨损,由于切削发热，刃部局部区域的温度可达800以上。因此,为了更好地完成切削任务完善高速钢性能，高速钢的预处理及淬火加热与冷却工艺就显得尤为重要。钢厂给工具厂供应的高速钢原材料一般为退火态。高速钢在最终淬火前一切热加工行为被人们统称为预处理或预备热处理。高速钢刀具在生产制造过程中的预处理，视产品不同常有调质处理，锻后、焊后的退火处理，以及冲裁剪锯后的去应力处理等。高速钢预处理的方法如下：1调质处理有些单位为了提高刀具的铲削性能，往往选用碳饱和度较高的钢进行调质处理，其目的是提高毛坯硬度，铲削后表面粗糙度值低。同时改善组织，为最终淬火做好组织准备，使得调质件经最终处理后硬度高、韧性好、表面光洁。2高速钢锻件退火工艺经锻造后的高速钢组织为马氏体、托氏体和碳化物，.硬度达60HRC 左右，不便进行正常的切削加工，必须进行退火处理。退火工艺主要有3 种：利用锻造余热退火、普通退火与等温退火。 3摩擦焊刀具退火工艺4冲、剪后的退火工艺高速钢麻花钻材料经冲床下料后，无论是全磨、铣制还是轧制，都要经退火处理。其工艺有两种：去应力退火和软化退火。5其他退火工艺高速钢预处理，还有过温加工/ 球化退火工艺、快速退火工艺及循环退火工艺。据称，这些工艺对提高其力学性能及使用性能有益无害。 高速钢刃具所要求的热硬性、硬度、强度及耐磨性等,只有在正确的淬火和回火及冷却后才能获得。因此，必须严格掌握淬火、回火机冷却工序。其特点如下：第一，必须预热,高速钢含有大量合金元素,塑性差。如将工件由室温直接加热到淬火温度，易引起变形及开裂。预热可缩短高温加热时间，有利于防止工件的氧化脱碳。第二，淬火加热温度非常高。因为高速钢含有大量难溶合金碳化物，它们溶解温度很高，直到接近钢的熔化温度时，还有部分未溶解。加热温度越高，碳化物溶入奥氏体越多，淬火后马氏体中的合金含量也越多，马氏体硬度越高，而回火后得到高的热硬性。但淬火温度也不能太高，否则晶粒变得粗大，使高速钢脆性增加。第三，回火温度高、回火次数多。高速钢一般都在二次硬化峰值温度或稍高一些温度下回火，保证得到高的硬度及热硬性。并且进行多次回火，主要目的是消除大量的残余奥氏体。回火过程中，从残余奥氏体中析出合金碳化物，使奥氏体中的合金含量减少，而使马氏体转变点Ms 上升，并在回火冷却中，一部分奥氏体转变为马氏体硬度提高，称为二次淬火。高速钢淬火后含有的残余奥氏体大约为20%- 25%，第一次回火后仍有10%左右残留。 高速钢预处理是最简单、最基本的操作，往往被人们疏忽，从而对加热温度、保温时间等重要工艺参数研究不透。实践证明，预处理工艺对淬火晶粒度、碳化物数量及形态都有很大影响，必须引起足够的重视。高速钢刃具所要求的热硬性、硬度、强度及耐磨性等，只有在正确的淬火和回火冷却工艺后才能获得。因此,必须严格掌握淬火、回火、冷却工序。高速钢是常用的高合金刃具钢，其特点是高的热硬性，在600左右仍可保持HRC60左右硬度，许多成型刀具如拉刀、铣刀、钻头以及车刀、刨刀等都采用高速钢制造。我国目前使用最广泛的高速钢之一就是W18Cr4V，因此研究W18Cr4V的预处理及淬火加热与冷却意义深远。2011 年 11 月 28 日二、本题的基本内容：课题任务、重点研究内容及其主要技术指标、实现途径、方法及进度计划课题任务：1.复习材料科学基础、金属热处理等相关理论知识。 2.熟悉铁碳相图，W18Cr4V的预处理、淬火回火的工艺参数。 3.掌握W18Cr4V热处理后的显微组织。重点研究内容：1.熟悉掌握高速钢W18Cr4V的化学成分。2.了解高速钢W18Cr4V热加工（锻、轧），碳化物不均匀性和退火。3.研究W18Cr4V的淬火工艺及回火。主要技术指标1.速钢W18Cr4V的化学成分范围.2.高速钢W18Cr4V的淬火加热及回火的工艺参数.3.高速钢W18Cr4V热处理后的组织形态.实现途径：1.通过查阅图书文献学习了解上述涉及的相关知识。 2.通过大量的实践，实验操作完成相关理论的学习与研究。 3.向指导老师请教，同学之间相互讨论交流。方法及进度计划：进 度 安 排毕业设计（论文）工作进度日期（起止周数）%2011年11月28日由学生提交开题报告及承诺书12012年4月13日由学生提交毕业设计（论文）初稿152012年4月20日由学生提交毕业设计（论文）正式稿162012年4月23日由指导教师给定成绩和评语172012年4月25日交叉评阅教师给定成绩和评语172012年4月28日进行论文答辩。17三、推荐使用的主要参考文献：主要参考文献：1史美堂主编. 金属材料及热处理. 上海科学技术出版社,1980. 2刘智恩主编. 材料科学基础. 西北工业大学出版社,2004. 3戴起勋主编. 金属材料学. 化学工业出版社, 2005. 4那顺桑主编. 金属材料工程专业实验教程. 冶金工业出版社,2004. 5. 杨桂应主编. 金相图谱. 陕西科学技术出版社,1988.6. 朱张校主编. 工程材料. 清华大学出版社,2001.7. 王章忠主编. 机械工程材料. 机械工业出版社,2003.8. 徐洲主编. 金属固