論文初稿

1、11緒論緒論1.1T10鋼的用途鋼的用途T10碳素工具鋼強(qiáng)度及耐磨性均較T8和T9高，但熱硬性低淬透性不高且淬火變形大，晶粒細(xì)，在淬火加熱時(shí)不易過熱，仍能保持細(xì)晶粒組織，淬火后鋼中有未溶的過剩碳化物，所以耐磨性高，用于制造具有鋒利刀口和有少許韌性的工具。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(dòng)而需要一定的韌性及具有鋒利刃口的各種工具，也可用作不受較大沖擊的耐磨零件。T10是最常見的一種碳素工具鋼，韌度適中，生產(chǎn)成本低

2、，經(jīng)熱處理后硬度能達(dá)到60HRC以上，但是，此鋼淬透性低，且耐熱性差（250℃），在淬火加熱時(shí)不易過熱，仍保持細(xì)晶粒。韌性尚可，強(qiáng)度及耐磨性均較T7T9高些，但熱硬性低，淬透性仍然不高，淬火變形大[1]。T10鋼應(yīng)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(dòng)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(kuò)孔刀具、螺絲板牙、銑刀手鋸鋸條、還可以制作冷鐓模、沖模、拉絲模、鋁合金用冷擠壓凹模、紙品

3、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(jiǎn)單的量具（如卡板等），也可用作不受較大沖擊的耐磨零件等。1.2T10鋼的化學(xué)成分及物理性能鋼的化學(xué)成分及物理性能表（1）T10鋼的化學(xué)成分[2]元素CSiMnPS含量%1.040.240.330.110.0071碳。碳是決定鋼材性能的最重要元素。碳對(duì)鋼材性能的影響如圖（1）所示：當(dāng)鋼中含碳量在0.8%以下時(shí)，隨著含碳量的增加，鋼材的強(qiáng)度和硬度提高，而塑性和韌性降低；但當(dāng)含碳量在

4、1.0%以上時(shí)，隨著含碳量的增加，鋼材的強(qiáng)度反而下降[3]。隨著含碳量的增加，鋼材的焊接性能變差（含碳量大于0.3%的鋼材，可焊3磷也使鋼材的可焊性顯著降低。但磷可提高鋼材的耐磨性和耐蝕性，故在經(jīng)過合理的冶金工藝之后，低合金鋼中也將磷可配合其他元素作為合金元素使用。5硫。硫是鋼中很有害的元素。硫的存在會(huì)加大鋼材的熱脆性，降低鋼材的各種機(jī)械性能，也使鋼材的可焊性、沖擊韌性、耐疲勞性和抗腐蝕性等均降低。為消除硫的這些危害，可在鋼中加入適量的

5、錳。1.3鋼的球化退火原理鋼的球化退火原理球化退火是使鋼中片狀碳化物通過退火成為球狀，主要用于共析或過共析成分的鋼，目的在于降低硬度、改善切削加工性及降低淬火易開裂性等[5]。由熱力學(xué)原理可知，鋼中碳化物從片狀轉(zhuǎn)化為球狀，是表面積減少的過程，也是能量降低的過程，因此，片狀碳化物具有自發(fā)進(jìn)行球化和聚集長(zhǎng)大的傾向。在加熱到Ａｃ１以上不高的溫度保溫時(shí)，片狀碳化物(cem)溶斷成質(zhì)點(diǎn)，在隨后的緩慢冷卻過程中碳吸附其上，并逐漸長(zhǎng)大成顆粒狀的球化組

6、織，這就是碳化物的球化過程，但這個(gè)過程需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間從片狀碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙钐蓟?，?jīng)過了碳化物的?；颓蚧@兩個(gè)過程在加熱過程中實(shí)現(xiàn)了碳化物的?；^程，即片狀碳化物細(xì)小粒狀碳化物的轉(zhuǎn)變過程，它是以界面能的減少及Pｌ(片狀珠光體)向γ轉(zhuǎn)變的相變?yōu)轵?qū)動(dòng)力，使片狀碳化物斷開、尖角溶解，從而成為細(xì)小的碳化物質(zhì)點(diǎn)分布在成分不均勻的γ晶內(nèi)；在冷卻過程中實(shí)現(xiàn)了碳化物的球化過程，即粒狀碳化物向球狀碳化物的轉(zhuǎn)變過程，以未溶碳化物質(zhì)點(diǎn)為晶核，過冷奧氏體分

7、解出的碳化物沉積在碳化物質(zhì)點(diǎn)的表面上，而且優(yōu)先沉積在碳化物表面的凹陷處和表面曲率半徑大的部位，從而使碳化物逐漸趨于球狀[6]。1.4原始組織對(duì)球化退火的影響原始組織對(duì)球化退火的影響由相變熱力學(xué)理論可知，在球化退火過程中，碳化物由片狀轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙钍且粋€(gè)能量降低的過程。當(dāng)原始組織的片狀珠光體愈細(xì)小時(shí)，其片狀碳化物的相界面積愈大，界面能愈高。故碳化物球化的驅(qū)動(dòng)力愈大，即球化的傾向性愈大，因而球化率愈高此外，由于細(xì)片狀珠光體在奧氏體化加熱時(shí)，碳化