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1、熱處理工藝對(duì)工具鋼組織和性能的影響專業(yè):金屬材料工程答辯人:***學(xué)號(hào):**********指導(dǎo)教師:***（教授）研究背景及意義碳素工具鋼以其高強(qiáng)度、高強(qiáng)韌性、綜合機(jī)械性能優(yōu)越、合金化程度低、生產(chǎn)工藝簡單、成本低廉等一系列特點(diǎn)，廣泛適用于工業(yè)生產(chǎn)中，是一種很有發(fā)展前途的、有很大經(jīng)濟(jì)效益潛力的高效鋼材。工具鋼淬火的目的是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體組織。淬火是鋼鐵材料強(qiáng)化的基本手段之一。鋼中馬氏體機(jī)械性能的顯著特點(diǎn)是具有高硬度。馬氏體的硬度主要取決于馬氏體的高碳。淬火后鋼硬度能夠提高。本文研究內(nèi)容對(duì)T10A鋼的淬火操作工藝、淬火介質(zhì)進(jìn)行研究；（1）對(duì)T1
2、0A鋼采用不同的淬火保溫時(shí)間分別對(duì)試樣1、4、7、11、A16、22、28進(jìn)行淬火處理；（2）對(duì)T10A鋼在相同的淬火保溫時(shí)間下分別使用不同的淬火介質(zhì)對(duì)試樣A16、B16、C16進(jìn)行淬火處理；（3）對(duì)試樣11、A16、22、28、A16、B16、C16進(jìn)行回火處理。（4）對(duì)處理后的試樣進(jìn)行研究，觀察其金相顯微組織，測試力學(xué)（硬度）性能。材料制備化學(xué)成分TA19合金目標(biāo)成分為Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.08Si（wt%），熔煉所需合金成分及元素含量：成分CSiMnSPAlSi元素含量0.950.350.4018.2%（Al）19.95%（Ti）90%（
3、Al）81.8%（Mo）80.05%（Sn）10%（Si）實(shí)驗(yàn)流程：T10A鋼金相組織分析原始組織和經(jīng)不同時(shí)間保溫后淬火的金相圖如下所示：47T10A鋼不同保溫的金相圖片500×（0）原始組織（1）1min（4）4min（7）7minT10A鋼不同保溫的金相圖片500×（11）11min（A16）16min（22）22min（28）28min原始組織和經(jīng)不同時(shí)間保溫后淬火的硬度如下所示：標(biāo)號(hào)熱處理?xiàng)l件硬度平均值0原始組織210.03HV1保溫1min淬火211.09HV4保溫4min淬火212.70HV7保溫7min淬火213.77HV11保溫11min淬火35.
4、5HRCA16保溫16min淬火62HRC22保溫22min淬火60HRC28保溫28min淬火61HRC原始組織和經(jīng)不同時(shí)間保溫后淬火的金相圖如下所示：T10A鋼經(jīng)的不同介質(zhì)淬火后金相圖片500×（A16）16min（B16）22min（C16）28min經(jīng)不同介質(zhì)淬火后的硬度如下所示：標(biāo)號(hào)熱處理?xiàng)l件硬度平均值A(chǔ)16保溫16min淬火(淬火介質(zhì)為3.5%NaCl溶液)62B16保溫16min淬火(淬火介質(zhì)為自來水)61.5C16保溫16min淬火(淬火介質(zhì)為純凈水)62回火后表面和心部的金相圖如下所示：T10A鋼回火熱處理金相組織圖片500XT10A鋼回火熱處理
5、金相組織圖片500X經(jīng)不同介質(zhì)淬火后的硬度如下所示：標(biāo)號(hào)熱處理?xiàng)l件硬度平均值11保溫11min淬火+回火保溫2h3416保溫16min淬火+回火保溫2h5816保溫16min淬火+回火保溫2h5716保溫16min淬火+回火保溫2h5622保溫22min淬火+回火保溫2h5828保溫28min淬火+回火保溫2h584、結(jié)論（1）T10A鋼試樣分別經(jīng)1min、4min、7min保溫，淬火后的組織和硬度基本沒有變化，7min以后隨著保溫時(shí)間的延長，組織中出現(xiàn)細(xì)小的馬氏體，硬度顯著增大，經(jīng)16min保溫，淬火后硬度達(dá)到62HRC，經(jīng)22min、28min保溫，淬火后硬度
6、幾乎不變（維持在62HRC），因此，對(duì)Φ16的T10A鋼來說，16min的保溫時(shí)間較為理想。（2）T10A鋼硬度的提高可以通過淬火工藝來實(shí)現(xiàn)。（3）T10A鋼淬火+低溫回火后的硬度與淬火后的硬度相比稍稍變小。（4）T10A鋼經(jīng)16min保溫，分別用3.5%NaCl溶液、自來水、純凈水淬火+低溫回火后，組織均為細(xì)小回火馬氏體，表面和心部的硬度基本相同，表明三種介質(zhì)均能使試樣淬透。（5）可以用純凈水和自來水帶代替NaCl溶液使Φ16的T10A鋼淬透。謝謝各位老師
