碳钢热处理实验报告Word下载.docx

1、 高等工程师学院专业班级： 冶金E111姓 名： 学 号：杨泽荣 41102010 2014年6月7日45号钢300回火后的组织观察及洛氏硬度测定 目录 一、 实验目的 . 1 二、 实验原理 . 1 1.加热温度的选择 . 1 2.保温时间的确定 . 2 3.冷却方法 . 3 三、 实验材料与设备 . 4 1.实验材料 . 4 2.实验设备 . 4 四、 实验步骤 . 4 1.试样的热处理 . 4 淬火 . 4 回火 . 5 2.试样硬度测定 . 5 3.显微组织观察与拍照记录 . 5 样品的制备 . 5 显微组织的观察与记录 . 6 五、 实验结果与分析 . 6 1.样品硬度与显微组织分析

2、. 6 2.淬火温度、淬火介质对钢组织和性能的影响 . 6 淬火温度的影响 . 6 淬火介质的影响 . 7 3回火温度对钢组织与性能的影响 . 7 回火温度对45钢组织的影响 . 7 回火温度对 45 钢硬度和强度的影响 . 7 4合金元素对钢的淬透性、回火稳定性的影响 . 8 合金元素对钢的淬透性的影响 . 8 合金元素对钢的回火稳定性的影响 . 9 5碳含量对钢的淬硬性的影响 . 9 六、 结论 . 9 参考文献 . 9 一、 实验目的 1. 掌握碳钢的常用热处理（淬火及回火）工艺及其应用。 2. 研究加热条件、保温时间、冷却条件与钢性能的关系。 3. 分析淬火及回火温度对钢性能的影响。4

3、. 观察钢经热处理后的组织，熟悉碳钢经不同热处理后的显微组织及形态特征。 5. 了解金相照相的摄影方法，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。二、 实验原理 钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。一般热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。进行热处理时，加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个基本工艺因素。正确选择这三者的规范，是热处理成功的基本保证。 1. 加热温度的选择 1） 退火加热温度 一般亚共析钢加热至Ac3+（完全退火）；共析钢和过共析钢加热至Ac1 +（球化退火），目的是得到球状渗碳体，降

4、低硬度，改善高碳钢的切削性能。2） 正火加热温度 一般亚共析钢加热至Ac3 +；过共析钢加热至Accm +，即加热到奥氏体单相区。退火和正火的加热温度范围选择见图。3） 淬火加热温度 一般亚共析钢加热至Ac3+；共析钢和过共析钢加热至Ac1+，见图。钢的成分，原始组织及加热速度等皆影响到临界点的位置。在各种热处理手册或材料手册中，都可以查到各种钢的热处理温度。热处理时不能任意提高加热温度，因为加热温度过高时，晶粒容易长大，氧化、脱碳和变形等都会变得比较严重。各种常用钢的工艺规范见表。4） 回火温度的选择 钢淬火后都要回火，回火温度决定于最终所要求的组织和性能（常常是根据硬度的要求）。按加热温度

5、高低回火可分为三类：图 淬火的加热温度范围图 退火和正火的加热温度范围 表 常用钢的工艺规范a 低温回火 在150250的回火称为低温回火，所得组织为回火马氏体，硬度约为HRC60。其目的是降低淬火应力，减少钢的脆性并保持钢的高硬度。低温回火常用于高碳钢的切削刀具、量具和滚动轴承件。b 中温回火 在350500的回火称为中温回火，所得组织为回火屈氏体，硬度约为HRC4048。其目的是获得高的弹性极限，同时有高的韧性。主要用于含碳%的弹簧钢热处理。c 高温回火 在500650的回火称高温回火，所得组织为回火索氏体，硬度约为HRC2535。其目的是获得既有一定强度、硬度，又有良好冲击韧性的综合机械性能。所以把淬火后经高温回火的处理称为调质处理，用于中碳结构钢。 2. 保温时间的确定 为了使工件内外各部分温度约达到指定温度，并完成组织转变，使碳化物溶解和奥氏体成分均匀化，必须在淬火加热温度下保温一定的时间。通常将工件升温和保温所需时间算在一起，统称为加热时间。热处理加热时间必须考虑许多因素，例如工件的尺寸和形状，使用的加热设备及装炉量，装炉时炉子温度、钢的成分和原始组织，热处理的要求和目的等等。1） 退火、正火保温时间 实际工作中多根据经验大致估算加热时间。一般规定，在空气介质中，升到规定温度后的保温时间，对碳钢来说，按工件厚度或直径每毫米需一分钟到一分半钟估算；合金钢按