车刀设计及热处理工艺.docVIP

PAGE 第 PAGE 14 页 共 NUMPAGES 14 页 西安工业大学北方信息工程学院 设计型综合实验论文 题目： 车刀材料类热处理工艺设计 院（系） 机电信息系 专 业 金属材料 班 级 B070209 姓 名 张佳文 学 号 指导老师 刘健康 王鑫 2010年11 摘 要 车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。因此，刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度和韧性，还需具有高的耐热性（红硬性），即在高温下仍能保持足够硬度的性能。 [关键词] 切削 耐磨 高硬度 红硬性 目 录 绪论………………………………………………………………………………4 技术要求 …………………………………………………………………4 工作条件及性能要求 ……………………………………………………4 失效形式及使用性能 ……………………………………………………4 实验方案及实验方法……………………………………………………………5 2.1 实验方案………………………………………………………………………5 2.1.1 碳素刃具钢……………………………………………………………5 2.1.2 合金刃具钢…………………………………………………………… 2.1.3 高速钢…………………………………………………………………6 2.1.4 高速钢衍变…………………………………………………………… 2.2 试验方法 ……………………………………………………………………6 2.2.1 球化退火………… 2.2.2 2.2.3 淬火…………………………………………………………………… 2.2.4 回火…………………………………………………………………… 3．结果与讨论………………………………………………………………………7 3.1 热处理前的组织分析………………………………………………………8 3.2 球化退火后的组织分析……………………………………………………8 3.3 淬火及回火后的组织分……………………………………………………9 3.4 导致缺陷组织的原因………………………………………………………11 4．结论…………………………………………………………………………… 11 致谢…………………………………………………………………………………14 参考文献……………………………………………………………………………14 绪论 1.1技术要求 高硬度，高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一，若没有足够的高的硬度是不能进行切削加工的。否则，在应力作用下，工具的形状和尺寸都要发生变化而失效。高耐磨性则是保证和提高工具寿命的必要性，除了以上要求红硬性及一定的强度和韧性。 在化学成分上，为了使工具钢尤其是刃具钢具有较高的硬度，通常都使其含有较高的的碳（W（C）=0.65%~1.55%），以保证淬火后获得高碳马氏体，从而得到高的硬度和切断抗力，这对减少防止工具损坏是有利的。大量的含碳质量分数又可提高耐磨性，加入Mn、Si增加淬透性和回火稳定性，加入W、Mo、V、Co等合金元素以提高钢的红硬性。 具钢的理想淬火组织应该是细小的高碳马氏体和均匀细小的碳化物，刃具钢在热处理前都应进行球化退火，以使碳化物呈细小的颗粒状且分布均匀。工具钢因C的质量分数较高，因此，在热处理淬火加热时应在盐浴炉或保护气氛条件下进行加热，否则易产生氧化脱碳现象。 1.2工作条件及性能要求 刃具在切削过程中，刀刃与工件表面金属相互作用，使切削产生变形与断裂，并从工件整体剥离下来。故刀刃本身承受弯曲、扭转、剪切应力和冲击、振动等负载荷作用。由于切削层金属的变形及刃具与工件、切削的摩擦产生大量的摩擦热，均使刃具温度升高。切屑速度越快，则刃具的温度越高，有时刀刃温度可达600℃ 刀刃温度升高（ΔT）与切削速度（υ），走刀量（S）和切削进刀深度（t）之间有如下经验关系: ΔT=C·υa·Sb·tc 式中a、b、c、C均为随刃具与工件材料而异的常数。其中对刀刃温度的影响以切削速度（υ）的影响最大。 1.3失效形式及使用性能 刀刃是的失效形式有很多种，