T8钢热处理工艺研究

T8钢热处理工艺研究摘要：本文通过对T8钢进行正火、球化退火、淬火、低温回火的热处理工艺研究，探究正火、球化退火、淬火、低温回火的热处理工艺对T8钢组织结构、硬度、耐磨性、韧性和塑性的影响。T8钢经正火、球化退火、淬火、低温回火的一系列普通热处理后，T8钢的组织结构发生了改变，硬度、耐磨性、韧性和塑性都得到提高，力学性能整体升高。关键词：T8钢；正火；球化退火；淬火；低温回火；组织结构；性能一.T8钢的介绍、性能及用途1.T8钢的简介T8钢表示平均含C量为0.8%的优质碳素工具钢，含C：0.75%0.84%，按化学成分分类是一种碳素钢，且为高碳钢。含Si：0.35%；Mn：0.40%；P:0.035%；S0.030%，按冶金质量分类是一种优质钢。按用途分类T8钢是一种工具钢。2.T8钢的性能及用途T8钢加热时容易过热,变形也大,塑性强度也较低,不适合做模具，但淬透性较好，可用于制造断面较大的工具，且热处理后，具有较高的硬度与耐磨性，适合用于制造承受一定冲击而要求较高的刃具，如冲头、压缩空气工具、木工工具等工具。二.T8钢的普通热处理工艺1.T8钢正火的目的及正火后的组织结构和性能对T8钢进行正火处理是为消除二次渗碳体网，为球化退火作好组织准备。将T8钢加热到相变点Accm以上3050完全奥氏体化，根据工件有效厚度和加热炉的形式确定保温时间，保温一段时间后，再在空气中冷却。在正火过程中，冷却速度较快，使得二次渗碳体来不及沿奥氏体晶界呈网状结构析出，消除了二次渗碳体网。经正火处理后T8钢的组织结构转变为以较细珠光体为主的组织结构。组织结构为珠光体和层状渗碳体。T8钢正火后的硬度升高到280HBW左右，耐磨性升高，韧性和塑性降低。2.T8钢球化退火的目的及球化退火后的组织结构和性能T8钢的球化退火处理使T8钢中珠光体中的层状渗碳体球化，变成球状渗碳体，为淬火作好组织准备。将T8钢加热到Ac1以上2040，保温一段时间，然后缓慢冷却到600以下再出炉空冷。球化退火处理中，加热温度超过Ac1不多时，渗碳体开始溶解，但又为完全溶解，形成许多细小的链状或点状渗碳体，弥散的分布在奥氏体基体上；同时，低温短时加热也使得奥氏体成分不均匀。在随后缓冷过程中，以原有细小渗碳体为核心，或在奥氏体中碳原子富集的地方产生新的核心，均匀地形成颗粒状渗碳体。由于球状表面能量最小，缓冷时，渗碳体聚集长大形成较大粒状。室温时得到珠光体与粒状渗碳体。球化退火后，T8钢的硬度减小到不大于187HBW，耐磨性也降低，韧性和塑性升高。3.T8钢淬火的目的及淬火后的组织结构和性能T8钢的淬火处理为回火作好组织准备。将T8钢加热到Ac1以上3050的某一温度，保温一段时间使奥氏体化后，用水进行快速冷却。根据：t=Dt加热时间（加热升温时间和保温时间）（min）加热系数（min/mm）D工件有效厚度（mm）。计算出加热时间，根据计算出的加热时间进行淬火处理。将T8钢加热到Ac1以上时，T8钢的组织为奥氏体和一部分未溶的细粒状渗碳体。淬火后，奥氏体变为马氏体，未溶的细粒状渗碳体保留下来，组织中还有部分残留奥氏体。经淬火处理后，T8钢的硬度曾加到不小于62HRC,耐磨性升高，韧性和塑性都降低。4.T8钢低温回火后的目的及回火后组织结构和性能低温回火的目的是稳定组织，降低淬火应力。将T8钢加热到150250，保温一定时间，然后冷却到室温。在低温回火过程中，马氏体中部分过饱和碳原子以碳化物（Fe2C）形式析出。析出的碳化物与为析出的过饱和固溶体晶格联系在一起，保持着共格关系，形成新的组织结构回火马氏体。残留奥式体也转变成回火马氏体，碳化物以渗碳体形式保留下来。低温回火后，T8钢的组织为回火马氏体和渗碳体。低温回火后的T8钢保持了淬火后T8钢的高硬度和高耐磨性外，韧性和塑性也增强了；同时，还降低淬火内应力和脆性。T8钢回火的硬度为5862HBC，其中工作部分的硬度为4854HBS。三.结论：1. T8钢的正火处理消除了锻造或铸造中产生的过热缺陷，细化了组织，提高了力学性能。2球化退火处理使T8钢中的碳化物球化，降低了硬度与强度，使得韧性和塑性升高，改善了切削加工