热处理实验Word格式.docx

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用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行切削加工。

一般先以较快速度冷却到奥氏体最不稳定的温度，保温适当时间，奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。

④再结晶退火。

用以消除金属线材、薄板在冷拔、

冷轧过程中的硬化现象（硬度升高、塑性下降）。

加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50〜150C，只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。

⑤石墨化退火。

用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。

工艺操作是将铸件加热到950C左右，保温一定时间后适当冷却使渗碳体分解形成团絮状石墨。

⑥扩散退火。

用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。

方法是在不发生熔化的前提下，将铸件加热到尽

可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。

⑦去应力退火。

用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。

对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100〜200C，保温后在空气中冷却，即可消除内应力。

钢的正火

将钢件加热到临界温度以上30-50C,保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。

正火的主要目的是细化组织，改善钢的性能，获得接近平衡状态的组织。

正火保温时间和完全退火相同，应以工件透烧，即心部达到要求的加热温度为准，还应考虑钢材、原始组织、装炉量和加热设备等因素。

正火冷却方式最常用的是将钢件从加热炉中取出在空气中自然冷却。

对于大件也可采用吹风、喷雾和调节钢件堆放距离等方法控制钢件的冷却速度，达到要求的组织和性能。

正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，所以正火热处理的生产周期短。

故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。

三、实验内容及步骤

每组按要求领取试样。

按照Fe—FeG相图确定退火加热温度及保温时间，并在加热炉面板上完成对加热温度及时间的设定。

将试样放入炉内，关上炉门，按下开关，开始加热。

完成热处理之后取出试样。

对热处理后的试样磨制、抛光和腐蚀后，进行显微组织观察。

将热处理前后的试样表面用砂纸（或砂轮）磨平，并分别测出洛氏硬度值（HRG或HRB。

将实验数据填入下表，并绘出其金相组织图。

序

号

材料

含碳

量

热处理工艺

浸蚀剂

硬度

显微组织特征

处理前

处理后

1

45钢

0.45

%

860C炉冷

（退火）

3%硝酸

酒精

2

860C空冷

（正火）

四、实验设备及材料

1、箱式电炉及控温仪表

2、洛氏硬度计

3、试样材料：

4、金相显微镜

五、注意事项

1、本实验加热所用设备为电炉，电炉一定要接地，在放、取试样时必须先切断电源。

2、往炉中放，取试样必须使用夹钳，夹钳必须擦干，不得沾有油和水

六、实验报告要求

1、实验目的。

2、绘制出45钢退火、正火前后金相组织。

3、分析实验中存在的问题。

实验四钢的淬火工艺

1、了解钢的淬火工艺方法。

2、认识钢淬火后的金相组织。

3、分析淬火对钢性能的影响。

二、实验原理钢的淬火

所谓淬火就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上30〜50C,保温后放入各种不同的冷却介质中（V冷应大于V临），以获得马氏体组织。

碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。

为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：

淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。

（1）淬火温度的选择

选定正确的加热温度是保证

淬火

质量的重要环节。

淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据用-尿2相图确定（如图4所示）。

对亚共析钢，其加热温度为〔+30〜50C，若加热温度不足（低于■：

）,则

淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。

对过共析钢，加热温

度为［一+30~50C,淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。

后者的

存在可提高钢的硬度和耐磨性。

（2）保温时间的确定

淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度

停留保温所需时间的总和。

加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。

表1碳钢在箱式电炉中保温时间的确定

力卩热

工件形状

圆柱形

方形

板形

温度CC）

保温时间

分钟/每毫米直径

分钟/每毫米厚度

700

1.5

2.2

3

800

1.0

900

0.8

1.2

1.6

1000

0.4

0.6

（3）冷却速度的影响

冷却是淬火的关键工序，它直

接影响到钢淬火后的组织和性能。

冷

却时应使冷却速度大于临界冷却速

度，以保证获得马氏体组织；

在这个

前提下又应尽量缓慢冷却，以减少钢中的内应力，防止变形和开裂。

为此，

可根据C曲线图（如图2所示），使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定的温

度范围（650〜550C）进行快冷（即与C曲线的“鼻尖”相切），而在较

低温度（300〜100C）时冷却速度则尽可能小些。

为了保证淬火效果，应选用合适的冷却方法（如双液淬火、分级淬火

等）。

不同的冷却介质在不同的温度范围内的冷却速度有所差别。

各种冷却

介质的特性见表2。

表2几种常用淬火介质的冷却能力

按照Fe—FeG相图确定淬火加热温度及保温时间，并在加热炉面板上完成对加热温度及时间的设定。

将实验数据填入下表。

材

料

编

淬火工艺

硬度

组织

加热

温度

保温

时间

冷却

方式

（HR）

（hr）

45#

HRB

400

4

3、冷却介质：

水、油（室温）

4、试样材料：

45钢、HRB400

5、金相显微镜

3、试样由炉中取出淬火时，动作要迅速，以免温度下降，影响淬火质量。

4、试样在淬火液中应不断搅动，以免试样表面由于冷却不均而出现软化点。

5、淬火时水温应保持20〜30C左右，水温过高要及时换水。

6、淬火或回火后的试样均要用砂纸打磨表面，去掉氧化皮后再测定硬度值。

2、分析加热温度与冷却速度对钢性能的影响。

3、分析实验中存在的问题