金工实习报告热处理部分.docx
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金工实习报告热处理部分
金工实习报告（热处理部分）
第一章金属材料及钢的热处理
一、常用金属材料
（一）目的和要求
1.了解金属材料的分类方法和名称。
2.熟悉常用金属材料的成分、牌号、性能和用途。
3.了解影响金属材料使用性能的基本因素。
（二）讲课
1.金属材料的分类（主要介绍用途分类），主要介绍钢铁材料的分类。
Q235（A3）、45、ZG40Cr、T10A、20CrMnTi、GCr15、W18Cr4V的主要成分、钢种、性能和用途举例。
3.介绍热处理车间安全技术。
（三）实习报告
1.什么是钢？
什么是铁？
钢按用途怎样分类？
答：
钢：
指含碳量低于2.11%以下，以铁为基体与碳的合金。
铁：
当含碳量大于2.11%以上的合金称为铁。
用途分类：
①结构钢，②工具钢，③特殊用途钢。
2.简述机械零件的形成生产过程。
铸造（件）
答：
矿石→铁→钢（①碳钢②合金钢）→轧制成型→下料→锻造（毛坯）→热处理（退、正火）
→机加工（成型）→热处理（淬、回火或化学处理）→零件
Q235、45、ZG40Cr、T10A、20CrMnTi、GCr15。
W18Cr4V等钢材的类别、牌号成分、性能、用途。
答：
类别
牌号
主要成分
性能
用途
普通碳素结构钢
Q235
C:
0.14～0.22%
Mn:
0.3～0.65%
具有较高强度及冲击性能
适用于建筑、桥梁、压力容器等各类工程结构用钢
碳素工具钢
T10A
C:
0.95～1.04%
Si:
≤
Mn:
≤
δ:
≤
有较高硬度、强度及耐磨性
制造不受突然震动，在刃口上要求有少许韧性的工具，如刨刀冲模、丝锥、板牙、手锯、尺寸等
渗碳钢
20CrMnTi
C:
0.17～0.24%
具有较高强度和韧性较高的低温冲击性能
承受高速中等重载荷、冲击及摩擦的重要零件，如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等
合金调质钢
ZG40Cr
具有较高的强度、塑性和韧性
适应中等载荷和中等速度工作的零件，如汽车转向节、齿轮、轴、花键轴等
高速钢
W18Cr4V
C:
0.7～0.8%
W:
18%左右
Cr:
4%左右
具有较高硬度、红硬性和高温强度
适用于制造各种切削刀具
碳素结构钢
45
Cr:
≤
强度较高、塑性和韧性尚好
用于制造承受负荷较大的小载面调质件和应力较小的大型正火零件
4.什么叫有色金属？
举实例说明铝和铜在机器制造中的用途。
答：
除黑色以外的金属都称为有色金属。
铝基合金：
飞机大梁、螺旋浆等；铜基合金：
推动器、冷凝管、钟表件等。
5.影响金属材料的使用性能有哪些？
答：
金属材料的使用性能：
强度（抗折、抗拉、抗弯）、硬度、塑性，韧性。
二、热处理理论基础及工艺概述
（一）目的和要求
（二）实习操作
（三）实习报告
1.什么叫热处理？
其作用是什么？
答：
热处理：
将固态金属或合金工件放在一定介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保温一定时间后，以不同速度在不同的介质中冷却，获得所需的组织结构与性能的一种工艺方法。
作用：
改变金属材料表面或内部显微组织结构。
2.什么是退火、正火、淬火、回火方法？
各有什么作用？
答：
退火：
将钢加热至Ac3或Ac1温度以上保温，然后随炉冷却或埋入灰中缓慢冷却；
正火：
将钢加热至高于Ac3或Acm温度保温，空冷；
退火、正火作用：
①消除锻、铸件内部应力防止工件开裂变形，②细化内部组织；③调整硬度利于切削加工；④为今后热处理作准备。
淬火：
将钢加热至Ac3或Ac1以上温度保温，冷却（水或油中）。
淬火作用：
提高工件的硬度和强度，改善某些物理性能，增加耐磨性。
回火：
将淬火后的工件重新加热至低于相变点的某一温度，保温、冷却。
回火作用：
消除内应力，稳定内部组织及综合力学性能。
3.画出退火、正火、淬火、回火的热处理工艺曲线。
答：
※4.什么是渗碳处理？
其作用和实现的原理是什么？
答：
渗碳处理：
将低碳钢加热至高温，使活性碳原子渗入工件表面，淬火再加低温回火。
作用：
使工件表面获得高硬度，耐磨性和疲劳强度，而工件心部仍有高的塑性和韧性。
原理：
分解→吸附→扩散。
※5.什么是氮化处理，说明其作用和原理。
答：
氮化处理：
在一定温度下，一定介质中使活性氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺（常见有液体渗氮气体渗氮离子渗氮）。
作用：
使工件表面具有更高的硬度，耐磨性及抗红硬性。
原理：
分解→吸附→扩散。
6.何为预备处理？
何为最终热处理？
举例说明。
答：
预备热处理：
毛坯件的退货或正火调质处理称为预备热处理；
最终热处理：
零件的淬火→回火或化学处理后工件；
举例：
①支架（ZG40Cr）：
调质→机加工→氮化
②座架：
正火→机加工（成型）→高频淬火→回火
三、热处理设备
（一）目的和要求
（二）实习操作
（三）实习报告
1.试说明RX3－45－9、NLQ-75-9、Dm-100-13、Rj2-55-6、GGC50-2设备的含义、工作原理、作用（或所能完成的工作）等。
并把这些设备的功率、电压、相数、额定温度（或工作温度）、工作空间及重量等综合列于一表内。
答：
型号
含义
工作原理
作用
功率（KW）
电压（V）
相数
额定温度（℃）
工作空间
重量
（kg）
RX3-45-9
箱式加热电阻炉
利用炉膛内电热元件发热，通过对流和辐射对工件加热.
适应钢铁和有色金属件的退、正、淬、回火及固体渗碳等.
45
380
3
950
1200×600×400
3200
NLQ-75-9
井式气体渗碳电阻炉
利用炉膛内电热元件发热，通过对流和辐射对工件加热.
用于渗碳、渗氮等工件的化学处理或整体处理.
75
380
3
950
φ450×900
3600
RJ2-55-6
井式回火炉
利用炉膛内电热元件发热，通过对流和辐射对工件加热.
用于淬火后的工件回火或时效件.
55
380
3
650
φ300×900
3000
DM-100-13
电极式盐浴炉
工件浸没与工作温度下的液体熔盐（氯化钠、氯化钡、氯化钾等盐类）中进行加热.
适应于要求较高无氧化件的处理。
工件可悬挂加热、变形小、操作简单.
100
380
3
1300
200×200
2200
GGC50-2
真空管式高频感应加热装置
利用感应电流通过工件所产生的热效应使工件表面受到局部加热，快速加热、冷却的淬火方法.
适用于工件的局部淬火或正火.
50
380
3
工作频率
200～250KHZ
2.井式回火炉、井式氮化炉的工作过程或工作原理是什么？
答：
井式回火炉：
用于淬火后的工件专用设备，工作过程原理：
将淬火后的工件装筐吊入炉内，根据零件的具体技术要求事先设定好温度，加热、保温、冷却。
井式氮化炉过程原理：
将工件清洗→装筐→装炉→排气→加热→保温→冷却。
可倾式回转炉作用：
用于链条、钢球等小件的渗碳淬火。
将工件装入炉中通入渗剂（煤油或甲醇等）中间炉胆可旋转不停翻动工件，使活性碳原子均匀渗入工件表面，此设备炉口可抬起低下。
3.高频淬火的作用是什么？
简述其操作过程。
答：
高频淬火的作用：
用于零件的局部淬火或正火。
操作过程：
将工件置于感应圈内，使工件表面产生一定频率的感应电流快速加热，迅速冷却。
4.何为发黑处理？
其工艺过程如何？
各道工序
产中有支架采用此工艺方法处理。
3.简述HRC、HBS、HV的基本原理和操作过程。
答：
布氏硬度（HBS）：
用一淬火钢球（直径为Dmm）或硬质合金球对工件表面施加P公斤力，经规定保荷时间后，根据工件表面压痕直径小d可求得表面积F除P称为布氏硬度。
操作过程：
加载→卸载→测量压痕直径→查表得布氏硬度值。
洛氏硬度（HRC）：
用一夹角为120°金刚石压头或淬火后钢球（1.588mm）对工件施加一定压力经规定保荷时间，根据工件表面压痕深度所得理论数据称之为洛氏硬度。
操作过程：
磨平工件表面→加载→卸荷→读取数据。
4.热处理中易产生哪些缺陷？
有什么危害？
如何防止？
答：
产生缺陷：
氧化、脱碳、过热、过烧。
①氧化，其危害：
使金属消耗工件表面硬度不均匀；
②脱碳，其危害：
使工件淬火后硬度、耐磨性、疲劳强度严重下降；
氧化、脱碳防止措施：
采用保护气氛加热或盐浴炉加热等方法。
③过热，其危害：
使工件的塑性、韧性显著降低，冷却时易产生裂纹；防止措施：
过热可通过正火予以消除。
④过烧，其危害：
钢强度低，脆性大，零件报废；
5.记录ZG40Cr经退火、正火、淬火，高温回火后的洛氏硬度值，经氮化或渗碳后的显微硬度值。
对其结果作必要的分析（同学自备报告纸一张）。
答：
退火：
加热：
820℃，保温：
120分钟，冷却：
随炉冷，HB：
160～200；
正火：
加热：
860℃，保温：
60分钟，冷却：
空冷，HB：
180～220；
淬火：
加热：
840℃，保温：
45分钟，冷却：
水，HRC＞50；
回火：
加热：
600℃，保温：
90分钟；冷却：
空气，HRC：
20～30；
氮化件显微氮化层：
0.01～0.02。
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