開題報告韓海雙

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1、中北大學畢業(yè)論文開題報告學生姓名：韓海雙學號：0903014103學院、系：材料科學與工程學院、材料加工工程系專業(yè)：金屬材料工程碳素工具鋼碳化物超細化工藝的對比研論文題目：%指導教師：胡保全2013年3月6日畢業(yè)論文開題報告1.結合畢業(yè)論文課題情況，根據所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述：文獻綜述結合我此次的畢業(yè)設計題目一碳素工具鋼碳化物超細化工藝的對比研究，在查閱大量文獻和資料后，有如下總結：1碳素工具鋼概述碳素工具鋼是基本上不含合金元素的高碳鋼，含碳量在0.65%-1.35%范圍內，含碳量增加，屈服點和抗拉強度升高，但塑

2、性和沖擊性降低，當碳量0.23%超過時，鋼的焊接性能變壞，碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性，碳素工具鋼生產成本低，原料來源易取得，切削加工性良好，熱處理后可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被廣泛采用的鋼種,用來制造各種刃具、模具、量具。但這類鋼的紅硬性差，即當工作溫度大于250°C時，鋼的便度和耐磨性就會急劇下降而失去工作能力。另外，碳素工具鋼如制成較大的零件則不易淬硬，而且容易產生變形和裂紋川。下面以T10鋼為例研究其性能等。2T10鋼的化學成分及用途表1T10鋼的化學成分⑵化學元素CSiMnPSCrNiCuwt%0.95?1.04<0.

3、35<0.40<0.030<0.020<0.25<0.20<0.30碳素工具鋼是用來制造冷沖模、熱鍛模壓鑄模等模具的鋼種。模具是機械制造、無線電儀表、電機電器等工業(yè)部門中制造零件的主要加工工具。模具的質量直接影響著壓力加工工藝的質量、產品的精度產量和生產成本、而模具的質量與使用壽命除了靠合理的結構設計和加工精度外，主要受模具材料和熱處理的影響⑶。T10是最常見的一種碳素工具鋼，韌度適中，生產成本低，經熱處理后硬度能達到60HRC以上，但是，此鋼淬透性低，且耐熱性差（250°C）,在淬火加熱時不易過熱，仍保持細晶粒。韌性尚可，強度及耐磨性

4、均較T7-T9高些，但熱硬性低，淬透性仍然不高，淬火變形大⑷。這種鋼應用較廣，適于制造切削條件較差、耐磨性要求較高且不受突然和劇烈沖擊振動而需要一定的韌性及具有鋒利刃口的各種工具，如車刀、刨刀、鉆頭、絲錐、擴孔刀具、螺絲板牙、銃刀手鋸鋸條、還可以制作冷徹模、沖模、拉絲模、鋁合金用冷擠壓凹模、紙品下料模、塑料成型模具、小尺寸冷切邊模及沖孔模，低精度而形狀簡單的量具（如卡板等）,也用作不受較大沖擊的耐磨零件等⑸。2T10鋼中碳化物超細化原理及影響因素碳化物超細化機理是將碳素工具鋼加熱至奧氏體相區(qū)進行固溶處理，使碳化物溶入奧氏體中，消除未溶碳

5、化物對碳化物細化的不良影響，再速冷以抑制先共析碳化物的析出得到馬氏體+殘留奧氏體組織,然后中溫回火，通過馬氏體和殘留奧氏體分解得到碳化物呈細小彌散分布的回火屈氏體，最后低溫、短時、快速加熱⑺。淬火低溫回火得到細晶粒馬氏體+細小彌散碳化物組織，從而使碳化物達到了超細化程度。具體工藝如圖所示工藝對T10鋼凹模中的碳化物進行超細化處理，凹模在經球化退火后，加熱到860°C保溫后油冷，使全部碳化物溶入奧氏體并均勻化，網狀碳化物消除，獲得貝氏體組織；經高溫回火得粒狀珠光體；760°C加熱淬火，使已經細化的碳化物不再溶入奧氏體。超細化處理后的組織，

6、可見在隱晶馬氏體基體上均勻彌散分布著細小粒狀超細化碳化物。既細化了奧氏體晶粒，又降低了基體組織的含碳量，大大提高了基體強韌性。經210°C回火后，測得表面硬度為59?61HRC,符合模具硬度要求[8]o3.2影響碳化物超細化工藝的因素(1)原始組織對碳化物細化效果的影響無論原始組織是P球還是P+Fe3C網，經過超細化工藝后，均能實現(xiàn)碳化物超細化，但是，P+Fe3C網作為原始組織時，碳化物呈網狀分布，高溫固溶體化加熱時碳化物不易溶入奧氏體中，且組織中碳化物分布不均勻，形狀不圓整，淬火時試樣易開裂⑼。(2)預處理工藝對細化效果的影響原始組織

7、屮碳化物形態(tài)與彌散度不同，奧氏體化時碳化物溶解能力有很大差別。一般來說,片狀大于粒狀，彌散度越大,溶解速度越快，當原始組織中碳化物呈細小彌散分布時，不僅固溶速度較快，而且由于顆粒間平均距離小，基體中碳濃度趨于均勻"役因此，作為最終熱處理原始組織的回火屈氏體比回火索氏體對最終的細化更為有利，故高溫固溶淬火后，350°C回火比700°C回火的超細化效果更好。2T1O鋼碳化物超細化工藝的研究現(xiàn)狀鋼鐵作為傳統(tǒng)的材料之一，多年來人們?yōu)樘岣咂涫褂眯阅荛_展了廣泛的研究工作，研究和生產實踐表明，具有高強度兼有高韌度的鋼鐵材料是最理想的材料。然而，實際上

8、鋼鐵材料這兩方面的性能是相互矛盾的，要提高鋼鐵材料的強度必然降低其韌度，要提高鋼鐵材料的韌度必然降低其強度。影響材料強度和韌度的主要原因是其化學成分和組織結構。研究表明，材料組織的細化處理是同時提高材料強度