拉刀的热处理强韧化工艺试验.doc

1、任务书设计题目： 拉刀的热处理强韧化工艺试验 1设计的主要任务及目标设计的主要任务：针对拉刀在使用中常常由于崩刃或不耐磨而造成早期失效，选用拉刀常用钢种M2进行热处理工艺试验，检测淬火、回火及红硬性，观察在不同温度下淬火后晶粒度，确定能达到目标硬度值且组织良好的热处理工艺。设计目标：通过热处理试验，研究不同淬火温度对M2高速钢材料的淬、回火硬度、红硬性的影响，综合分析确定其最佳热处理工艺参数。2设计的基本要求和内容（1）了解高速钢研究的背景，目的及意义；（2）了解高速钢热处理使用设备工艺的过程及作用；（3）掌握金相显微镜的原理、操作，了解其注意事项；（4）观察分析M2高速钢的微观组织；（5）通

2、过实验收集数据，分析M2高速钢的合理热处理工艺参数；3主要参考文献1 李正邦. 发展我国高速钢的战略. 中国钨业, 2004, 19（5）: 1-7. 2 赵铁成. W9Mo3Cr4V钢的强韧化处理. 特殊钢, 1990（3）: 56-60. 3 戚正风. 高速钢的红硬性J. 金属热处理学报, 2001, （12）: 8-10.4 国家机械工业委员会. 金相组织基础知识. 北京: 机械工业出版社, 1988.4进度安排设计各阶段名称起 止 日 期1确定设计思路，进行开题检查2013.122014.03.142制备试样、熟悉热处理设备及分析仪器使用2014.03.152014.03.303按试验

3、方案进行试验,进行中期检查2014.04.1 2014.04.254对数据进行分析，编写论文2014.04.262014.05.205完善论文，准备答辩2014.05.21 2014.06.10I拉刀的热处理强韧化工艺试验摘要:拉刀，用于拉削的成形刀具。刀具表面上有多排刀齿，各排刀齿的尺寸和形状从切入端至切出端依次增加和变化。制造拉刀的材料高速钢，高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢。该钢因其独特的冶金成分和后续热处理所获得的优异的切削性能，引起了机床与工具制造业的革命性变革，推动了工业的发展和社会的进步。在当今新经济时代，高速钢仍然保持着其在制造业中基础工具材料的地位，而且在模

4、具及结构材料等方面的应用日益广泛，所以高速钢的发展仍然受到人们的关注。20世纪70年代后期我国钼矿得到大量开采，于是W-Mo系钢迅速开发代替W系钢，在高速钢生产中占了主导地位，其中主要钢号为W6Mo5Cr4V2，是世界最通用的高速钢M2。本课题是对M2系列高速钢的热处理工艺进行研究，课题来源于太原工具厂。对M2高速钢热处理工艺的研究，主要是通过淬火回火以及高温回火试验，研究一种正确的热处理工艺方法，以使其能得到高回火温度和高红硬性。关键词：拉刀，M2高速钢，含碳量，红硬性，热处理工艺 IHeat treatment process for the strength test of broach

5、Abstract:Broach, forming cutting tools are designed for broaching. Blade cutting tool on the surface of how row, each row of the size and shape of the blade to cut out from the cut end end, in turn, increase and change. The material pull a knife is made of high speed steel, high speed steel is a kin

6、d of high hardness, high wear resistance and high heat resistance of tool steels. The steel because of its unique composition of metallurgy and subsequent heat treatment of excellent cutting performance, caused a revolutionary change of the machine tool and tool industry, are the basic tools in manu

7、facturing high speed steel material status, and in the mold and structural material application is becoming more and more widely, so the development of high speed steel by the attention of people. Get a lot of molybdenum mining in our country in the late 1970 s, and W - Mo steel rapid development in

8、stead of W series steel, predominates in the high speed steel production, the main steel grade for W6Mo5Cr4V2, is one of the worlds most common high speed steel M2. This topic is the heat treatment process of M2 high speed steel series, subject from taiyuan tool factory. The study of M2 high speed s

9、teel heat treatment process, mainly by quenching tempering and high temperature tempering test, study a method to correct heat treatment process, so that it can get high temperature tempering and high hardness.Keywords: broach, the M2 high speed steel, carbon contents, heat treatment processI- II -目

10、 录1 前言11.1 课题的背景及意义11.2拉刀在现代化制造业中的情况21.2.1 拉刀的地位及使用中会出现的问题21.2.2拉刀材料的选择21.2.3 拉刀对高速钢质量方面的要求31.3 高速钢的发展及应用状况31.3.1 我国高速钢的发展状况31.3.2 质量水平与国外相比51.4 高速钢的组织特点51.5 高速钢M261.6 本课题的研究内容72 M2高速钢的组织性能特点82.1 M2高速钢的成分特点82.1.1 碳在钢中的影响82.1.2 钨在钢中的影响82.1.3 钼在钢中的影响92.1.4 铬在钢中的影响92.1.5 钒在钢中的影响103热处理的工艺过程113.1 淬火工艺曲线的

11、确定113.2 高速钢热处理工艺的特点113.3热处理工艺主要步骤及其意义123.3.1 钢的预热123.3.2 钢的淬火123.3.3 钢的回火123.3.4 钢的正火133.3.5 钢的退火134 试验条件与方法144.1 试验材料144.2 试样编号154.3 试验仪器与设备154.3.1 淬火工艺设备154.3.2 回火工艺设备154.3.3 其他各种设备154.4 工艺试验方法164.4.1 淬火工艺试验方法164.4.2 回火工艺试验方法174.4.3 高温回火工艺试验185试验结果与分析195.1 M2淬火组织观察195.1.1 M2淬火组织金相检验195.1.2淬火组织金相图片

12、195.1.3 碳化物的分布215.1.4 奥氏体晶粒大小215.1.5 M2淬火试样硬度测定结果与分析225.1.6 淬火组织分析235.2 M2高速钢试样回火硬度的检验245.3 淬火温度对红硬性的影响255.3.1 6004h高温回火硬度检测255.3.2 高温回火前后硬度的变化26结 论28参考文献29致 谢31附 录32I1 前言1.1 课题的背景及意义拉刀用于拉削的成形刀具。刀具表面上有多排刀齿，各排刀齿的尺寸和形状从切入端至切出端依次增加和变化。当拉刀作拉削运动时，每个刀齿就从工件上切下一定厚度的金属，最终得到所要求的尺寸和形状。拉刀常用于成批和大量生产中加工圆孔、花键孔、键槽、

13、平面和成形表面等，生产率很高。拉刀切削形势属于封闭式切削，轴向承受很大的拉力，同时齿部受到很大摩擦力而产生热量，在使用过程中，由于材料材质不均匀、硬度的过高或过低、刃磨质量差等原因，经常会出现崩刃或不耐磨造成早期失效的现象。根据拉刀的使用背景及其损坏形式，本课题主要针对拉刀的材料（M2高速钢）进行热处理工艺研究，主要是通过淬火回火以及高温回火试验，研究一种正确的热处理工艺方法，以使其能得到高回火温度和高红硬性，综合分析确定其最佳热处理工艺参数。高速钢是刀具的主要材料，高速 钢已问世一百多年，因其独特的冶金成分和后续热处理所获得的优异的切削性能，引起了机床与工具制造业的革命性变革，推动了工业的发

14、展和社会的进步。直至今日，高速钢在制造业中仍然有着基础工具材料的地位，并在模具及结构材料等方面的应用日益广泛，所以高速钢的发展仍然受到人们的关注。在我国，由于高速钢中含有的主要合金元素W、Mo、V等蕴藏丰富，因此生产高速钢的条件十分有利。经过半个多世纪的努力，国产高速钢的数量已居世界之首，通用理论研究、新产品开发、新技术应用、实验方法及刀具热处理方面也取得了丰硕的成果。在新型高速钢种的研究与开发中，焦点问题是解决高速钢的硬度与其脆性之间的矛盾。硬度的提高和加入的合金元素均使高速钢的脆性增大。因此人们努力的主要目标就是在提高高速钢硬度的同时设法降低其脆性。1.2拉刀在现代化制造业中的情况1.2.

15、1 拉刀的地位及使用中会出现的问题拉削在现代机械制造业中，应用日渐增多，这不仅是由于其加工精度高而且切削效率高，操作也简便。经过拉削的表面，一般具有3级精度和光洁度p4p6，如果经过精拉削，则可达二级精度和光洁度p7p9。拉刀上排列着许多齿刃，由于切削幅度很宽，所以即使在小的进刀量情况下，其切削阻力也很大。拉削不同金属材料时，每一个刀刃上的平均进刀量和切削阻力的关系。由于切削阻力甚大，为了保证拉削工件的精度以及拉刀切削寿命，一般都是采用低速拉削。其拉削速度为V=29米/分，而拉削有色金属，V=15米/分。拉刀在拉削过程中，轴向承受很大的拉力，同时齿部因受很大的摩擦力而产生热量，所以拉刀除了同一般刀具一样具有高的硬度和一定的热硬性外，还要求有足够