湖南科技大学金属材料专业综合设计

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1、湖南科技大学金属材料专业综合设计题目Cr12MoV钢的热处理工艺设计作者学院机电工程学院专业金属材料工程学号指导教师二〇一四年六月三日目录前言1一、课程设计的任务与性质2二、课程设计的目的2三、设计内容与基本要求2四、热处理基本知识介绍2五、Cr12MoV钢的基本知识45.1、化学成分45.2、主要特性及性能45.3、主要用途5六、Cr12MoV钢热处理工艺设计过程56.1、方案确定及材料的选择56.2、加工工艺路线66.3、热处理工艺流程及目的66.4、参数确定76.5、组织性能分析76.5.1、表层化学成分76.5.2表面层组织结构分析86.6、热处理缺陷及防止86.7、操作应注意的问

2、题：10七、热处理后材料性能的检测107.1、硬度检测107.2、金相检验12八、实验设备13九、心得体会13参考文献14前言Cr12MoV钢是从Cr12钢发展而来的Cr12型莱氏体冷作模具钢，由于成分中添加了Mo、V，并适度降低了C含量，使其具有更高的淬透性、硬度高、耐磨性好、热处理变形小等优点,常用于制作承受重负荷、生产批量大、形状复杂的冷作模具。由于Cr12MoV钢属于莱氏体钢，钢中碳化物的形态和分布将对钢的韧性产生很大影响，因此如何改善钢中碳化物的形态和分布，从而达到提高材料韧性、降低脆性成为研究的热点之一。钢经真空热处理后，表面不氧化、脱碳，淬火变形小，表面硬度均匀，断裂韧性有一

3、定的提高，从而使得真空热处理技术得到广泛的应用。试验分别采用球化退火和调质处理作为Cr12MoV钢的预备热处理，而后将材料在相同的工艺参数下进行真空热处理，研究热处理对钢的组织和性能的影响。0一、课程设计的任务与性质《金属热处理原与工艺》课程是一门重要的专业课程，金属材料的热处理工艺设计及实验操作是一种重要的教学环节，通过金属材料热处理工艺的金相组织分析、性能检测等实验，可以培养学生掌握热处理实验方法、原理及相关设备，应用热处理的基本原理和一般规律对实验结果进行分析讨论，有助于学生解决问题、分析问题的能力。二、课程设计的目的1、课程设计属于《金属热处理原理与工艺》课程的延续，进一步学习掌握

4、金属热处理工艺设计的一般规律和方法。2、培养综合运用金属学、材料性能血、金属工艺学、金属材料热处理及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力。3、培养使用手册、图册、有关资料及设计标准范围的能力。4、提高技术总结及编制技术文件的能力。5、是金属材料工程专业毕业设计教学环节实施的技术准备。三、设计内容与基本要求1、设计内容：独立完成Cr12MoV钢的热处理工艺设计，包括工艺方法、路线、参数的确定，热处理设备及操作，材料性能检测，金相组织的分析等。2、基本要求：1、课程设计必须独立的进行，每人必须完成不同的某一种钢材热处理工艺设计，能够较清楚地表达所采用热处理工艺的基本原理和一般规律。2、合理确

5、定工艺方法、路线、参数，合理选择热处理设备并正确操作。3、正确利用TTT、CCT图等设计工具，认真进行方案分析。4、正确运用现代材料性能检测手段，进行金相组织分析和材料性能检测等。5、课程设计说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整，图表清晰。四、热处理基本知识介绍1、热处理的基本概念所谓钢的热处理，就是对于固态范围内的钢，给以不同的加热、保温和冷却，以改变它的性能的一种工艺。钢本身是一种铁碳合金，在固态范围内，随着加温和冷却速度的变化，不同含碳量的钢，其金相组织发生不同的变化。不同金相组织的钢具有不同的性能。因此利用不同的加热温度和冷却速度来控制和改变钢的组织结构，便可得到不同性能的

6、钢。例如，含碳量为0.77%的钢称为共析钢，在727oC14以上时为奥氏体，如果将它以缓慢的速度冷却下来，它便转变成为珠光体。但如果用很快的速度把它冷却下来，则奥氏体转变成为马氏体。马氏体和珠光体在组织上截然不同，它们的性能差别也悬殊，如马氏体具有比珠光体高的多的硬度和耐磨性。因此，钢的热处理在钢的使用和加工中，占有十分重要的地位。2、调质钢常用的热处理概念1、退火：是将工件加热到一定温度（根据退火类型而定）保温一定时间，然后缓慢冷却（炉冷或者空冷）下来，获得接近平衡组织的一种热处理工艺方法。2、正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或Acm以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光

7、体类组织的热处理工艺。正火适用于碳钢及低、中合金钢；不适用于高合金钢。3、淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。4、回火：将经过淬火的工件加热到临界点Ac1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。5、调质处理：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。高温回火是指在500-650