美工刀刀片生产流程.doc

一把美工刀引发的思考【学生信息】姓名：XXX学号：XXXX班级：冶金工程XXX班【作业说明】 看着老师上课的笔记，实在不知如何下手。本次老师布置的作业如果按照课堂笔记的思路，我想会很轻松的完成，可是着重点在哪个方面，我实在是下不了决心。一边想，一边把玩桌面上的一把美工刀，头大到自杀的心都有了。看着锋利的刀片无意识的想到，这把刀是怎么制造出来的？然后记忆奇妙的想到课堂上X老师最后几堂课讲得热处理内容，退火、正火、淬火。思路似乎一下子便打开了。于是我决定到网上和图书馆搜搜看看有没有介绍美工刀刀片的书，结果搜了几天也没发现什么比较具体的知识，只有从论坛上看到生产刀片的主要步骤。所以最终决定，结合老师的讲课内容，联系生产环节中与书本有紧密联系的组织处理步骤，先整理理论基础，在简要的介绍刀片的热处理过程。以此来完成本次大作业。【生产步骤】炼钢（电炉）-炉外精炼铸锭电渣重溶高温扩散退火下料锻造（成刀片的铸胚）软化退火粗加工（扒皮）组织处理（高温正火、高温回火、油淬、低温回火）-半精加工调质处理（淬火、二次回火）精加工成产品【组织处理】为消除碳化物，细化晶粒，需进行多次高、低温正火及淬火、回火处理。（一）理论基础：1、正火（1）适用对象中低碳钢、中低碳合金钢 工艺中碳、中碳合金钢加热到AC3以上3050C，低碳、低碳合金钢加热AC3以上100150C（高温正火），保温后出炉空冷 目的作为最终热处理提高要求不高零件的机械性能，取代调质 获得合适的硬度，便于切削。 作为预备热处理 细化晶粒，减少淬火的变形或开裂（2）适用对象高碳钢、高碳合金钢 工艺加热到ACm以上3050C，保温后出炉空冷 目的抑制或消除网状渗碳体，为球退做准备（3）热处理返工件应先正火再淬火2、淬火（1）定义将钢加热至相变温度以上，保温，然后在冷却介质中迅速冷却，提高零件的硬度和耐磨性或强度淬火后的零件必须进行回火，得到需要的组织和性能（2）工艺过程：加热保温速冷回火（3）适用对象和目的中碳以上的碳钢或合金钢，得到马氏体（贝氏体）组织，提高零件的硬度和耐磨性；低碳碳钢或合金钢得到板条状马氏体，提高强度（4）加热设备：箱式炉简单，温度不均匀 井式炉用于细长件 盐浴炉熔融盐液，特定温度，均匀，BaCl（5）淬火加热温度： a.亚共析碳钢，加热到AC3以上3050 oC，达到完全奥氏体化b.共析、过共析碳钢，加热到AC1以上3050 oC，达到部分奥氏体化c.合金钢因合金元素阻碍奥氏体长大，比碳钢的AC3或AC1温度略高（6）冷却介质和设备A、冷却介质 a.水:生产实际中不用 b.盐或碱水:盐水（ 1015%NaCl）或碱水（1015%NaOH），冷却速度快适用于形状简单、内外硬度均匀、变形要求不严的碳钢零件 c.矿物油:通常为10#、20#机油适用于合金钢，或形状复杂、要求变形小的零件d.盐水、矿物油配用:先在盐水中冷却，时间为46s/mm，再在油中冷却 e.盐浴、碱浴:盐、碱的熔化液体适用于分级淬火 B、常用淬火方法a.单液淬火种淬火介质 特点容易变形、开裂；但操作简单 适用于形状简单的零件，或用于机械化、自动化 b.双液淬火先水后油 特点高温冷却快，直接转为马氏体；低温冷却慢，减小马氏体转变应力，不易开裂 适用于形状复杂的碳钢件，防止开裂、减小变形c.分级淬火加热相变后的工件放入（150260C）的熔盐槽或熔碱槽中，保温至内外温度均匀后，再空冷 特点应力小，变形轻微 适用于形状复杂的小零件3、回火热处理（淬火、正火、氮化）后进行的二次加热不超过相变温度的热处理淬火后的工件，重新加热至相变温度以下的预定温度，保温后（或随炉冷至某一温度后）空冷回火温度不同，得到不同组织和性能（1）回火目的：降低脆性，减小或消除内应力获得需要的机械性能稳定尺寸（2）钢回火硬度变化（如图4-19）（3）钢回火机械性能变化（如图4-20）（4）回火的种类和应用A低温回火（150250C） 目的仍保留高硬度和耐磨性，降低内应力和脆性 组织将粗片状淬火马氏体变为细针状回火马氏体） 硬度高碳钢、工具钢、轴承钢可达5864HRC 适用于工、模、刃具，轴承等高硬度零件B中温回火（350500C）（弹性回火） 目的得到高弹性（弹性极限和屈服强度高，韧性好） 组织 得到回火屈氏体（或托氏体） 硬度3545HRC 适用于弹簧、弹簧夹头、刀杆等C高温回火（500650C） 目的得到强度、塑性、韧性都较好的综合机械性能 组织回火索氏体 硬度2535HRC 适用于载荷、交变载荷较大的重要的结构件（二）具体操作 1.高温正火首先进行三次正火，正火温度分别为1230oC、1080 oC、930 oC。是在600 oC保温一段时间，整体温度均匀后加热至正火温度，保温，出炉空冷。该步骤主要用来改善材料工艺性能，消除残余应力、改善组织、细化晶粒，调整硬度、改善切削性能等等。将经过上面各步骤处理的铸钢件，加热到奥氏体区对应的温度上，使钢进行重结晶，然后冷却形成索氏体组织（如下图）。 2.淬火-油淬接着进行1025 oC油淬。将正火后的铸钢件加热到1025 oC（如上图Ac3以上区域），保温后放在油中冷却，以获得马氏体组织（如左下图）。该步骤主要是为了得到板条状马氏体从而提高零件的硬度和耐磨性。3.高、低温回火然后进行680 oC高温回火，最后进行540 oC低温回火。该过程主要是为了降低脆性，减小或消除内应力获得需要的机械性能稳定尺寸。首先是将铸钢件进行680 oC高温回火，可获得到强度、塑性、韧性都较好的综合机械性能的回火索氏体，他的硬度可以达到2535HRC。该过程也称为调质处理。最后将铸钢件进行540 oC低温回火，低温