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2014年最新45#钢的热处理实验报告 (1)

2014年最新45#钢的热处理实验报告 (1)
2014年最新45#钢的热处理实验报告 (1)

金属材料的热处理实验报告试验项目:45钢淬火及回火前后硬度测量

45号钢的热处理

一、试验目的

1.了解硬度测定的基本原理及应用范围。

2.了解洛氏硬度试验机的主要结构及其操作方法。

3.初步建立碳钢的含碳量与其硬度间的关系。

4.分析淬火温度的选择对刚性能的影响。

5.研究冷却条件刚性能的关系。

二、实验仪器及材料

1.HR—150A型洛氏硬度试验机。

2.试样:Φ20×10mm 45钢。

3.加热炉。

4.磨砂纸

5.冷却液:水(20oC左右)。

HR-150A型洛氏硬度计主要零部件

1.机身

2.加荷手柄

3.升降手把

4.手轮

5.丝杠保护套(内有丝杠)

6.待测试件7主轴

8.小杠杆9.大杠杆10.调整块11.定位标记12.吊环13.螺钉14.砝码变换器15.砝码

16.油针17.油毡18.后盖19.缓冲器20.卸荷手柄21.压头22.上盖23.指示表

24变荷手柄25.工作台

三、实验原理

热处理是一种很重要的金属热加工的工艺方法,也是充分发挥金属材料性能潜力的重要手段。热处理的主要目的是改变钢的性能,其中包括使用性能及工艺性能。钢的热处理工艺特点是将钢加热到一定的温度,经一定时间的保温,然后以某种速度冷却下来,通过这样的工艺过程能使钢的性能发生改变。其基本工艺方法可分为退火、淬火及回火等,本次试验要求淬火与回火。

(一)钢的淬火

钢的淬火:淬火就是将钢加热到A c3(亚共析钢)或A c1(过共析钢)以上30~50oC,保温后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(V冷>V临),以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。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:淬火加热温度、保温时间和冷却速度。

1、淬火温度的选择

正确选定加热温度是保证淬火质量的重要一环。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量,可根据Fe-Fe3c相图确定(如图3-1所示)。对45#钢的亚共析钢,其加热温度为

+30~50oC,此实验采用的加热温度为830o。若

A

加热温度不足(低于780oC的A c3温度),则淬火

组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低;

但过高的加热温度(如超过A cm)不仅无助于强度、

硬度的增加,反而会由于产生过多的残余奥氏体

而导致硬度和耐磨性的下降。

2、保温时间的确定

淬火加热时间实际上是将试样加热到淬火温度所

需的时间及在淬火温度停留所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所用的加热介质、加热方法等因素有关,一般按经验公式加以估算。(经验公式:加热温度为800oC的圆柱形工件,保温时间为1.0分钟/每毫米)。

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,以减少内应力,防止变形和开裂。为保证淬火效果,应选用适当的冷却介质(如水、油等)。此实验的淬火冷却介质选用水。

考虑到实验中加热炉的极限温度,将加热温度定在800oC,保温15分钟后进行水冷。

(二)钢的回火

钢经经淬火后得到的马氏体组织质硬而脆,并且工件内部存在很大的内应力,如果直接进行磨削加工往往会出现龟裂;一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化而失去精度,甚至开裂。因此淬火钢必须进行回火处理。不同的回火工艺可以使钢获得所需的各种不同的组织和性能。

低温回火:回火温度150~250oC;回火后的组织为回火马氏体+残余奥氏体+碳化物;性能特点是硬度高,内应力减少。

中温回火:回火温度350~500oC;回火后的组织为回火屈氏体;性能特点是硬度适中,有高的弹性。

高温回火:回火温度500~650oC;回火后的组织为回火索氏体;性能特点是具有良好塑性、韧性和一定强度相配合的综合性能。

对碳钢来说,回火工艺的选择主要考虑回火温度和保温时间这两个因素。

实验所用试样较小,故回火保温时间可为30分钟,回火温度选择低温回火温度,即:150~250oC。低温回火后在空气中冷却。

回火冷却方式:碳钢回火时,一般采用在空气中冷却。

四、实验内容与步骤:

1、对45钢进行淬火

(1)在进行淬火前先测量实验试样的硬度九次,并将后六次测量的数据计入表格中。

(2)、将试样放入加热炉中,打开加热炉。使其温度上升到800oC开始计时。

保温15分钟。

(3)、15分钟后,取出试样对其进行水冷。

(4)、待试样完全冷却,用磨砂纸将其表面磨平整光滑。

(5)、再次测量试样的硬度一共五次。并计入表格中。

2、对45钢淬火后进行低温回火

(1)、将回火炉的温度设定在200oC。

(2)、待温度升到200oC时,将试样放入加热炉中,并开始计时。保温30分钟

(3)、30分钟后,取出试样放在指定位置进行空冷。

(4)、待试样完全冷却,用磨砂纸将其表面磨平整光滑。

(5)、再次测量试样的硬度一共五次。并计入表格中。

五、实验数据记录

1、淬火前的硬度

分析:测量时,由于选择的测量点不同和人为操作因素,每次测量的数据存在误差。试样中心和边沿的硬度明显不同,测量时尽量选择中心处测量。

2、淬火后的硬度

分析:与淬火前相比,淬火后的硬度明显增大。说明适当的淬火可以增大材料的硬度。

3、回火后的硬度

分析:与淬火前相比,回火后钢的硬度明显大于钢的原始硬度,但比淬火后的硬度小些。说明回火后钢的硬度降低了。

六、分析与讨论

试验中,钢淬火加热后,必须迅速在水中冷却。这是因为谁的冷却速度快,防止奥氏体转变为珠光体而得不到需要的马氏体组织。通过淬火,钢的硬度得到

了明显的提高。

淬火钢在回火过程中发生了一系列的组织变化,这必然会引起机械性能发生相应的变化。淬火钢的回火,实质上是一个软化过程,性能变化的总趋势是,随

着回火温度的升高,硬度、强度降低,而塑性、韧性提高。

七、实验感想

对于我们机械学生,这是第一次比较专业的实验。因此,实验过程中大家都非常的认真投入。从中切实学习到了知识,提高了

自己的动手能力。特别是材料硬度的变化,让我们感受到了材料的魅力,增加了我们对材料的兴趣。

45号钢热处理工艺研究

45钢热处理工艺研究 在从石器时代进展到钢器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770至前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。 钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。 太钢六轧厂生产的优质碳素结构钢45钢主要用于汽车和航空工业等行业,由于45钢球化处理后可以显著提高塑性和韧性,便于机械加工和防止冲压变形开裂,因此用户对45钢的球化要求非常严格。针对六轧厂煤气罩式退火炉的设备状况和特点,对45钢的球化问题进行分析研究,确定了较为可行的热处理工艺。 对于45号钢推荐热处理温度:正火850度,淬火840度,回火600度。

45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。 1. 45号钢淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(最高可达HRC62)为合格。 实际应用的最高硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。 2. 45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。 调质处理后零件具有良好的综合机械性能,广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低,不耐磨。可用调质+表面淬火提高零件表面硬度。 渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件,其耐磨性比调质+表面淬火高。其表面含碳量0.8--1.2%,芯部一般在0.1--0.25%(特殊情况下采用0.35%)。经热处理后,表面可以获得很高的硬度(HRC58--62),芯部硬度低,耐冲击。 如果用45号钢渗碳,淬火后芯部会出现硬脆的马氏体,失去渗碳处理的优点。现在采用渗碳工艺的材料,含碳量都不高,到0.30%芯部强度已经可以达到很高,应用上不多见。可以采用调质+高频表面淬火的工艺,耐磨性较渗碳略差。

45号钢等热处理

45号钢要求硬度HRC40-50,是不是要淬火+低温回火? 换算成布氏硬度大约是380~470HB,根据一般热处理规范,热处理制度与硬度关系大致如下: 淬火温度:840℃水淬 回火温度:150℃回火,硬度约为57HRC;200℃回火,硬度约为55HRC;250℃回火,硬度约为53HRC;300℃回火,硬度约为48HRC;350℃回火,硬度约为45HRC;400℃回火,硬度约为43HRC;500 ℃回火,硬度约为33HRC;600℃回火,硬度约为20HRC 一般情况下热处理工艺都指标准范围内中间成分,且热处理温度都存在一个调整范围,如成分在范围内存在偏差,可以相应调整淬火温度和回火温度 2 1.临界温度指钢材的奥氏体转变温度。不同含量的钢材有着不同的临界点,但临界点有着一个范围内的浮动,所以下临界点温度指的就是奥氏体转变的最低温度。 2. 常用碳钢的临界点 钢号临界点(℃) 20钢735-855 (℃) 45钢724-780 (℃) T8钢730 -770(℃) T12钢730-820 (℃) 3 20Cr,40Cr,35CrMo,40CrMo,42CrMo:正火温度850-900℃,45号钢正火温度850℃左右。 4 20CrMnTi Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 740 825 680 730 5 Cr12MoV热处理知识 Cr12MoV钢是高碳高铬莱氏体钢,常用于冷作模具,含碳量比Cr12钢低。该钢具有高的淬透性,截面300mm以下可以完全淬透,淬火时体积变化也比Cr12钢要小。 其热处理制度为:钢棒与锻件960℃空冷+ 700~720℃回火,空冷。 最终热处理工艺: 1、淬火:

金属材料及热处理实验报告

金属材料及热处理实验报告 学院:高等工程师学院 专业班级:冶金E111 姓名:杨泽荣 学号: 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) 1.1淬火 (4) 1.2回火 (5) 2.试样硬度测定 (5) 3.显微组织观察与拍照记录 (5) 3.1样品的制备 (5) 3.2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 (6) 2.淬火温度、淬火介质对钢组织和性能的影响 (6) 2.1淬火温度的影响 (6) 2.2淬火介质的影响 (7) 3回火温度对钢组织与性能的影响 (7) 3.1回火温度对45钢组织的影响 (7) 3.2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) 4.1合金元素对钢的淬透性的影响 (8) 4.2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.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+(20—30)℃(完全退火);共析钢和过共析钢加热至Ac1 +(20—30)℃(球化退火),目的是得到球状渗碳体,降低硬度,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 +(30—50)℃;过共析钢加热至Accm +(30—50)℃,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2.1。 3)淬火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3+(30—50)℃;共析钢和过共析钢加热至Ac1+(30—50)℃,见图2.2。 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2.1。 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)。按加热温度高低回火可分为三类:

45号钢调质处理

45# (号)钢和40Cr钢调质的热处理工艺 调质是淬火加高温回火的双重热处理,其目的是使工件具有良好的综合机械性能。 调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类,不管是碳钢还是合金钢,其含碳 量控制比较严格。如果含碳量过高,调质后工件的强度虽高,但韧性不够,如含碳量过低,韧性提高而强度不足。为使调质件得到好的综合性能,一般含碳量控制在0.30~0.50%。 调质淬火时,要求工件整个截面淬透,使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火,得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。小型工厂不可能每炉搞金相分析,一般只作硬度测试,这就是说,淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度,回火后硬度按图要求来检查。 工件调质处理的操作,必须严格按工艺文件执行,我们只是对操作过程中如何实施工艺提些看法。 1、45号钢的调质 45号钢是中碳结构钢,冷热加工性能都不错,机械性能较好,且价格低、 来源广,所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低,截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。 45号钢淬火温度在A3+(30~50) C,在实际操作中,一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快,表面氧化减少,且能提高工效。为使工 件的奥氏体均匀化,就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大,就需适当延长保温时间。不然,可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长,也会也出现晶粒粗大,氧化脱碳严重的弊病,影响淬火质量。我们认为,如 装炉量大于工艺文件的规定,加热保温时间需延长1/5。 因为45号钢淬透性低,故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。工件入水后,应该淬

透,但不是冷透,如果工件在盐水中冷透,就有可能使工件开裂,这是因为当工件冷却到180 C左右时,奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此,当淬火工件快冷到该温度区域,就应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握,须凭经验操作,当水中的工件抖动停止,即可出水空冷(如能油冷更好)。另外,工件入水宜动不宜静,应按照工件的几何形状,作规则运动。静止的冷却介质加上静止的工件,导致硬度不均匀,应力不均匀而使工件变形大,甚至开裂。 45号钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56~59,截面大的可能性低些,但不能低于HRC48,不然,就说明工件未得到完全淬火,组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织,这种组织通过回火,仍然保留在基体中,达不到调质的目的。 45号钢淬火后的高温回火,加热温度通常为560~600 C,硬度要求为HRC22~34。因为调质的目的是得到综合机械性能,所以硬度范围比较宽。但图纸有硬度要求的,就要按图纸要求调整回火温度,以保证硬度。如有些轴类零件要求强度高,硬度要求就高;而有些齿轮、带键槽的轴类零件,因调质后还要进行铣、插加工,硬度要求就低些。关于回火保温时间,视硬度要求和工件大小而定,我们认为,回火后的硬度取决于回火温度,与回火时间关系不大,但必须回透,一般工件回火保温时间总在一小时以上。 2、40Cr钢的调质处理 Cr能增加钢的淬透性,提高钢的强度和回火稳定性,具有优良的机械性能。截面尺寸大或重要的调质工件,应采用Cr钢。但Cr钢有第二类回火脆性。 40Cr工件调质的淬回火,各种参数工艺卡片都有规定,我们在实际操作中体会是:(一)40Cr工件淬火后应采用油冷,40Cr钢的淬透性较好,在油中冷却能淬硬,而且工件的变形、开裂倾向小。但是小型企业在供油紧张的情况下,对形状不复杂的工件,可以在水中淬火,并未发现开裂,只是操作者要凭经验严格掌握入水、出水的温度。

完整版实验报告40钢试样退火正火淬火热处理

西安交通大学实验报告 课程_实验名称____________________ 机械工程材料_系别______________________实验日期年月日 专业班号____________ 组别_________交报告日期年月日 姓名_______学号______________报告退发(订正、重做) 同组者____________________________________教师审批签字 实验名称 一、实验目的 (1)了解碳钢热处理操作。 (2)学会使用洛氏温度计测量材料的硬度性能值。 (3)利用数码显微镜获取金相组织图像,掌握热处理后的钢的金相组织分析。 钢的组织和性能影响。T12探讨淬火温度、淬火冷却温度、回火温度二、实验内容 (1)40钢试样退火、正火、淬火、热处理。 (2)用洛氏硬度计测定试样热处理实验前后的硬度。 (3)观察样品,获取其纤维组织图像 对照金相图谱,分析讨论本次实验可能获得的典型组织:片状珠光体、片状马氏体、板条状马氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体等的金相特征。三、实验概述 )热处理工艺参数的确定1(.

Fe-FeC状态图和C-曲线是制定碳钢热处理工艺的重要依据。热3处理工艺参数主要包括加热温度、保温时间和冷却速度。 (2)基本组织的金相特征 碳钢经热退火后可得到(近)平衡组织,淬火之后则得到各种不平衡组织。普通热处理除退火、淬火之外还有正火和回火。这样在研究钢热处理后的组织时,还要熟悉索氏体、托氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索式体等基本组织的金相特征。 (3)金相组织的数码图像 金相组织照片可提供材料内在质量的大量信息及数据,金相分析是材料科研、研发及生产中的重要分析手段。 XJP-6A金相显微镜数字采集系统是在XJP-6光学显微镜基础上,添加光学适配镜,通过图像采集和信息化处理,提供计算机数码图像的系统,可获得真实、精细的影像,以及高品质的金相显微组织照片 四、实验材料及设备 (1)砂纸、玻璃板、抛光机等金相制样设备。 (2)40钢 (3)马福电炉 (4)洛氏硬度计 (5)淬火水槽、油槽 (6)铁丝、钳子 金相显微镜、数码金相显微镜)7(.

45号钢热处理工艺

45号钢热处理工艺 1 45号钢要求硬度HRC40-50,是不是要淬火+低温回火, 换算成布氏硬度大约是380,470HB,根据一般热处理规范,热处理制度与硬度关系大致如下: 淬火温度:840?水淬 回火温度:150?回火,硬度约为57HRC;200?回火,硬度约为55HRC;250?回火,硬度约为53HRC;300?回火,硬度约为48HRC;350?回火,硬度约为45HRC;400?回火,硬度约为43HRC;500 ? 回火,硬度约为33HRC;600?回火,硬度约为20HRC 一般情况下热处理工艺都指标准范围内中间成分,且热处理温度都存在一个调整范围,如成分在范围内存在偏差,可以相应调整淬火温度和回火温度 2 1.临界温度指钢材的奥氏体转变温度。不同含量的钢材有着不同的临界点,但临界点有着一个范围内的浮动,所以下临界点温度指的就是奥氏体转变的最低温度。 2. 常用碳钢的临界点 钢号临界点 (?) 20钢 735-855 (?) 45钢 724-780 (?) T8钢 730 -770(?) T12钢 730-820 (?) 3 20Cr,40Cr,35CrMo,40CrMo,42CrMo:正火温度850-900?,45号钢正火温度850?左右。

4 20CrMnTi Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 740 825 680 730 5 Cr12MoV热处理知识 Cr12MoV钢是高碳高铬莱氏体钢,常用于冷作模具,含碳量比Cr12钢低。该钢具有高的淬透性,截面300mm以下可以完全淬透,淬火时体积变化也比Cr12钢要小。 其热处理制度为:钢棒与锻件960?空冷 + 700,720?回火,空冷。最终热处理工艺: 1、淬火: 第一次预热:300,500?, 第二次预热840,860?; 淬火温度:1020,1050?; 冷却介质:油,介质温度:20,60?, 冷却至油温;随后,空冷,HRC=60,63。 、回火: 2 经过以下淬火工艺,可以达到降低硬度的作用,具体回火工艺如下: 加热温度400,425?,得到HRC=57,59。 说明:在480--520度之间回火正好是这种钢材的脆性回火区,在这个区间回火容易使模具出现崩刃。最为理想的回火区间在380--400?,这个区间回火,韧性最好,并且有良好的耐磨性。如果淬火后,采用深冷处理(理想的温度是零下120)与中温回火相结合,会得到良好使用效果和高寿命。Cr12MoV的回火脆性温度范围在325~375?。CR12MoV380-400回火后硬度在56-58HRC做冷冲模冲韧性好的材料具有不易开裂的优点,特别是在原材料质量不是很好的情况下,用此方法经济实惠。

45号钢热处理工艺

45号钢热处理工艺 学号:XXXXXX 姓名:XXXXX 指导老师:XXX

目录 一、综述 (4) 1.调质淬火 (4) (1)淬火加热温度 (4) (2) 淬火冷却 (4) (3) 淬火冷却方法 (5) 2.45钢的调质淬火 (5) 3.回火 (6) (1)回火目的 (6) (3)常用回火方法 (6) 4.45钢淬火后的回火 (6) 二、选题依据 (7) 三、实验材料与设备 (8) 1. 实验设备 (8) 2. 实验材料 (8) 三、实验过程 (8) 1. 试样的热处理 (8) (1)淬火 (8) (2)回火 (9) 2. 试样硬度测定 (9) 3. 显微组织观察与拍照记录 (9) (1)样品的制备 (9) (2)显微组织的观察与记录 (9) 五、实验结果与分析 (10) 1. 样品硬度与显微组织分析 (10) 2. 硬度测试数据 (11) 3. 淬火对试样性能的影响 (11) (1)淬火温度的影响 (11)

(2)淬火介质的影响 (12) 4. 回火对试样的影响 (12) (1)回火温度对45钢组织的影响 (12) (2)回火温度对45 钢硬度和强度的影响 (13) (3)以45钢和T8钢为例分析碳含量对钢的淬硬性的影响 (13) 六、结论 (14) 1. 淬火条件影响样品的组织和性能 (14) 2. 回火温度影响样品的组织和性能 (14) 3. 碳元素影响样品的组织和性能。 (14) 七、参考文献 (14)

一、综述 【内容摘要】:45钢是中碳结构钢,冷热加工性能都不错,机械性能较好,且价格低、来源广,所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低,截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。45钢淬火温度在A3+(30~50) ℃,在实际操作中,一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快,表面氧化减少,且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化,就需要足够的保温时间。 【关键字】:调质淬火45钢的调质淬火回火45钢淬火后的回火 1.调质淬火 调质是淬火加高温回火的双重热处理,其目的是使工件具有良好的综合机械性能。为使调质件得到好的综合性能,一般含碳量控制在0.30~0.50%。调质淬火时,要求工件整个截面淬透,使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火,得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。 淬火 ——淬火是将工件加热到AC3或AC1点以上某一温度保持一定时间。然后以适当速度快速冷却获得马氏体或(和)贝氏体组织的热处理工艺。 目的:就是为了获得马氏体或下贝氏体组织,提高强度硬度,以便在随后不同温度回火后获得所需要的性能。 (1)淬火加热温度 淬火温度主要是根据Fe—Fe3C相图中钢的临界点确定。亚共析钢的淬火加热温度:AC3以上30℃~50℃,使钢完全奥氏体化,淬火后获得全部马氏体组织。共析钢、过共析钢的淬火加热温度:为AC1以上30℃~50℃,得到奥氏体和部分二次渗碳体,淬火后得到马氏体(共析钢)或马氏体加渗碳体(过共析钢)组织。 (2)淬火冷却 淬火冷却时,要保证获得马氏体组织,必须使奥氏体以大于马氏体临界冷却速度冷却,而快速冷却会产生很大淬火应力,导致钢件的变形与开裂。因此,淬火工艺中最重要的一个问题是既能获得马氏体组织,又要减小变形、防止开裂。 常用冷却介质:目前应用最广泛的淬火冷却介质是水和油。实际生产中,使用的冷却介质较多,到目前为止,尚未找到一种介质,能完全符合理想淬火冷却速度的要求。水具有较强烈的冷却能力,用作奥氏体稳定性较小的碳钢的淬火,水冷却介质最为合适。油的冷却能力比水小,因此,生产中用油作冷却介质,只适用于过冷奥氏体稳定性较大的合金钢淬火。

45钢及T10钢热处理实验

45钢及T10钢热处理实验

45钢和T10钢热处理实验 一、实验仪器与试样 1.试样:Ф20×18mm 2. 箱式电阻炉,布氏硬度计,洛氏硬度计,砂纸、水(20~30℃) 二、实验内容与步骤 (一)45钢(退火或正火,淬火,回火) 1. 对热处理前的45钢试样进行硬度测试。 采用布氏硬度计对原始试样进行硬度测试,共测三次取平均值。注意试样表面应光滑平坦,不应有氧化皮及油污等。本实验可用砂纸打磨后用丙酮清洗干净后进行测量。 2. 对45钢进行完全退火并测硬度 (1)加热温度 45钢的完全退火是加热到Ac3以上30~50℃,即780+30~780+50,在810~830℃之间取一个温度值。 (2)加热速度: 形状简单的碳素钢可以随炉升温,不控制加热速度。 (3)保温时间 一般碳素钢在温度800℃左右的箱式电阻炉中加热,以每毫米直径或每毫米厚度保温 1.0~1.5min为宜。本实验按1分钟/每毫米直径确定保温时间按为20min。 (4)冷却速度 一般情况下碳钢的冷却速度为100~150℃/h。本实验试样随炉冷却到500℃左右可出炉空冷。 完全退火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用布氏硬度计进行硬度测试,共测三次取平均值。

3. 对45钢进行正火并测硬度 与上述完全退火工艺相同,不同的是最后冷却的时候,保温一段时间后将试样直接从炉中取出空冷。 正火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用布氏硬度计进行硬度测试,共测三次取平均值。 注:钢的退火和正火每个小组自由选择其中一个工艺做即可 4.对45钢进行淬火并测硬度。 加热温度,加热速度,保温时间和完全退火工艺相同,所不同的是冷却的时候,保温一段时间后直接将试样从炉中取出,然后迅速将试样淬入水中,注意淬入水后要不停的运动,破坏试样表面蒸气膜的形成。同时水温控制在40℃以下,还必须不断补充新水,冷却水要保持清洁,否则也会降低冷却能力。 淬火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用洛氏硬度计进行硬度测试,共测五次取平均值。 5.对45钢进行回火并测硬度。 将淬火后的试样重新加热到表5中的某一个温度范围内,保温30min,然后从炉中取出试样空冷。 回火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用洛氏硬度计进行硬度测试,共测五次取平均值。

45号钢不经热处理的机械性能与Q235

45号钢不经热处理的机械性能与Q235(A3)哪个好? 45钢的好,但是我认为如果优质结构钢不经过热处理就使用是一种浪费。我刚工作时,就拿45钢不经热处理使用,被师父骂过。 45钢属优质碳素结构钢,出厂时是以不热处理的状态交货,只保证合金成分不保证机械强度,如在定货时提出热处理要求如正火,另当别论。但实际情况是我们在市场上所采购的45钢均属未经热处理的,所以其机械强度是不要求的,如果在工程设计中,以45的抗拉强度达600MPa,屈服强度355MPa来设计,又不经热处理,这是办不到的,可能会导致隐患的存在。 Q235属普通碳素结构钢,出厂时保证机械强度而不保证合金成分,可以看出如果在不重要的结构件上,有时选择Q字头的普通结构钢有其优势,不用再进行热处理,减少了生产成本,并能保证强度,如选择抗拉强度和45钢相同的Q460。 两种材料的焊接性相近时,按低强度的材料选择焊条,两种材料的焊接性相差大时,按焊接性差的材料选择焊条。依照标准要求,按强度低的选择就能满足要求,当然按高的选择焊接更不会有问题 Q235-A材料与45钢焊接的一般工艺:1、采用的焊条可以用E5015(J507)或者不锈纲焊条;2、焊接前必须预热到150~200℃左右;3、焊后必须回火处理,如果是特大的工件无法热处理,那么可以采用锤击方法消除焊接应力(即焊接一层锤击一层)或者焊后自行加热后用“石棉布”等保温材料裹着让其慢慢冷却,也能达到局部处理的目的。 我们公司也有过这样的案例 最后给定的是J507+预热200℃ 但没进行回火 强度低的材料与强度高的材料焊接时要按强度高的材料来选择焊条,焊接时注意预热工件和焊后缓冷。 45#钢是属于高强度钢,含碳量比较高。Q235-A是普通钢的一种,我们在焊接的时候正如上面的楼主所讲,要以强度高的来选择焊条,一般使用低氢型的焊条就可以了,比如506,507焊条都可以。

20号钢热处理综合实验报告

实验名称:20号钢热处理组织和硬度综合实验 一.实验目的 (1)了解并掌握20号钢的热处理工艺、。 (2)掌握20号钢正火的步骤、规范以及硬度的变化。 (3)学会观察20号钢正火后的显微组织结构,分析其性能变化的原因。 (4)学会解决实验过程中的问题,探索最佳20号钢热处理工艺。二.简述4种基本热处理工艺(退火、正火、淬火及回火)方法及钢热处理后的显微组织特征 金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺方法。 钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。 退火:将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却(冷却速度最慢),目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。 正火:将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。 淬火:将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶

液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆。 回火:为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。 退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。 三.简述洛氏硬度测定的基本原理及应用范围 洛式硬度(HR-)是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59或3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,有HRA,HRB,HRC三种硬度。 HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB:是采用100kg载荷和直径1.59mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 另外: (1)HRC含意是洛式硬度C标尺, (2)HRC和HB在生产中的应用都很广泛

碳钢的热处理实验报告-(恢复)

碳钢的热处理实验报告-(恢复)

金属热处理实验报告 张金垚 41030165 材控102班

热处理实验报告(T8钢300℃回火) 一、实验目的 1、了解碳钢的基本热处理(退火、正火、淬火及回火)工艺方法。 2、研究含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对钢热处理后性能的影响。 3、掌握洛氏硬度机的使用方法。观察热处理后钢的组织特征。 二、实验原理 1、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30~50℃,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,可根据相 图确定(如图4所示)。对亚 共析钢,其加热温度为+ 30~50℃,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 +30~50℃,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 碳钢在箱式电炉中加热时间的确定 加 热 温度(℃) 工件形状 圆柱形方形板形 保温时间 分钟/每毫 米直径 分钟/每毫 米厚度 分钟/每毫 米厚度 700 1.5 2.2 3 800 1.0 1.5 2 900 0.8 1.2 1.6 1000 0.4 0.6 0.8 (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

45钢及T10钢热处理实验

45钢和T10钢热处理实验 一、实验仪器与试样 1.试样:Ф20×18mm 2. 箱式电阻炉,布氏硬度计,洛氏硬度计,砂纸、水(20~30℃) 二、实验容与步骤 (一)45钢 (退火或正火,淬火,回火) 1. 对热处理前的45钢试样进行硬度测试。 采用布氏硬度计对原始试样进行硬度测试,共测三次取平均值。注意试样表面应光滑平坦,不应有氧化皮及油污等。本实验可用砂纸打磨后用丙酮清洗干净后进行测量。 2. 对45钢进行完全退火并测硬度 (1)加热温度 45钢的完全退火是加热到Ac3以上30~50℃,即780+30~780+50,在810~830℃之间取一个温度值。 (2)加热速度: 形状简单的碳素钢可以随炉升温,不控制加热速度。 (3)保温时间 一般碳素钢在温度800℃左右的箱式电阻炉中加热,以每毫米直径或每毫米厚度保温1.0~1.5min为宜。本实验按1分钟/每毫米直径确定保温时间按为20min。 (4)冷却速度 一般情况下碳钢的冷却速度为100~150℃/h。本实验试样随炉冷却到500℃左右可出炉空冷。 完全退火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用布氏硬度计进行硬度测试,共测三次取平均值。

3. 对45钢进行正火并测硬度 与上述完全退火工艺相同,不同的是最后冷却的时候,保温一段时间后将试样直接从炉中取出空冷。 正火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用布氏硬度计进行硬度测试,共测三次取平均值。 注:钢的退火和正火每个小组自由选择其中一个工艺做即可 4.对45钢进行淬火并测硬度。 加热温度,加热速度,保温时间和完全退火工艺相同,所不同的是冷却的时候,保温一段时间后直接将试样从炉中取出,然后迅速将试样淬入水中,注意淬入水后要不停的运动,破坏试样表面蒸气膜的形成。同时水温控制在40℃以下,还必须不断补充新水,冷却水要保持清洁,否则也会降低冷却能力。 淬火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用洛氏硬度计进行硬度测试,共测五次取平均值。 5.对45钢进行回火并测硬度。 将淬火后的试样重新加热到表5中的某一个温度围,保温30min,然后从炉中取出试样空冷。 回火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用洛氏硬度计进行硬度测试,共测五次取平均值。

钢的热处理实验报告

预习报告 一、实验目的 1.根据所学热处理的知识,了解钢的基本热处理工艺制定过程; 2.学习不同热处理工艺对钢的性能的影响; 3.了解洛氏硬度计的主要原理、结构,学会操作方法。 二、实验原理 钢的热处理就是对钢在固态范围内的进行加热、保温和冷却,以及改变其内部组织,从而获得所需要的性能的一种加工工艺。热处理的基本工艺有退火、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,是热处理成功的基本保证。 三、实验过程 1、设计可使材料达到实验性能要求的热处理工艺 2、对所给退火态试样进行硬度测定 3、按所给定工艺进行热处理 4、测定处理后试样的硬度以及检验所订工艺。对测试结果进行分析,必要时修改实验方案,重新实验 四、实验仪器 1、最高加热温度达1000℃的各种实验用箱式电阻炉 2、可供冷却的介质水和油 3、测试硬度的设备有洛氏硬度计 4、捆绑式样的细铁丝,夹持试样的铁钳

1.根据所学热处理的知识,了解钢的基本热处理工艺制定过程; 2.学习不同热处理工艺对钢的性能的影响; 3.了解洛氏硬度计的主要原理、结构,学会操作方法。 二、实验原理 1、加热温度的选择 (1) 退火加热温度 一般亚共析钢加热至A +(20~30)℃(完全退火)。共析钢和过共析钢加热至 c3 +(20~30)℃(球化退火),目的是得到球状渗碳体,降低硬度,改善高碳钢的切A c1 削性能。 (2) 正火加热温度 + (30~50)℃;过共一般亚共析钢加热至Ac3十(30~50)℃;共析钢加热至A c1 析钢加热至A ccm+ (30~50)℃,即加热到奥氏体单相区。 (3) 淬火加热温度 一般亚共析钢加热至Ac3十(30~50)℃;共析钢和过共析钢加热至A 十 c1 (30~50)℃; (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按加热温度高低回火可分为三类:低温回火中温回火高温回火。 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。 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,按工件厚度每毫米需一分钟到一分半钟估算;合金钢按每毫分二钟估算。在盐浴炉中,保温时间则可缩短为空气介质中保温时间的1/2~1/3。 3、冷却方法 热处理时的冷却方式要适当,才能获得所要求的组织和性能。 退火一般采用随炉冷却。 正火采用空气冷却,大件可采用吹风冷却。 淬火冷却方法非常重要,一方面冷却速度要大于临界冷却速度,以保证全部得到马氏体组织;另一方面冷却应尽量缓慢,以减少内应力,避免变形和开裂。为了解决上述矛盾,可以用不同的冷却介质和方法,使淬火工件在奥氏体最不稳定的温度范围内(650℃~550℃)快冷,超过临界冷却速度,而在M (300℃~100℃) s 点以下温度时冷却较慢。

45号钢的特性

45#(号)钢和40Cr钢调质的热处理工艺 调质是淬火加高温回火的双重热处理,其目的是使工件具有良好的综合机械性能。 调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类,不管是碳钢还是合金钢,其含碳量控制比较严格。如果含碳量过高,调质后工件的强度虽高,但韧性不够,如含碳量过低,韧性提高而强度不足。为使调质件得到好的综合性能,一般含碳量控制在0.30~0.50%。 调质淬火时,要求工件整个截面淬透,使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火,得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。小型工厂不可能每炉搞金相分析,一般只作硬度测试,这就是说,淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度,回火后硬度按图要求来检查。 工件调质处理的操作,必须严格按工艺文件执行,我们只是对操作过程中如何实施工艺提些看法。 1、45号钢的调质 45号钢是中碳结构钢,冷热加工性能都不错,机械性能较好,且价格低、来源广,所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低,截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。 45号钢淬火温度在A3+(30~50) ℃,在实际操作中,一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快,表面氧化减少,且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化,就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大,就需适当延长保温时间。不然,可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长,也会也出现晶粒粗大,氧化脱碳严重的弊病,影响淬火质量。我们认为,如装炉量大于工艺文件的规定,加热保温时间需延长1/5。 因为45号钢淬透性低,故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。工件入水后,应该淬透,但不是冷透,如果工件在盐水中冷透,就有可能使工件开裂,这是因为当工件冷却到180℃左右时,奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此,当淬火工件快冷到该温度区域,就应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握,须凭经验操作,当水中的工件抖动停止,即可出水空冷(如能油冷更好)。另外,工件入水宜动不宜静,应按照工件的几何形状,作规则运动。静止的冷却介质加上静止的工件,导致硬度不均匀,应力不均匀而使工件变形大,甚至开裂。 45号钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56~59,截面大的可能性低些,但不能低于HRC48,不然,就说明工件未得到完全淬火,组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织,这种组织通过回火,仍然保留在基体中,达不到调质的目的。 45号钢淬火后的高温回火,加热温度通常为560~600℃,硬度要求为HRC22~34。因为调质的目的是得到综合机械性能,所以硬度范围比较宽。但图纸有硬度要求的,就要按图纸要求调整回火温度,以保证硬度。如有些轴类零件要求强度高,硬度要求就高;而有些齿轮、带键槽的轴类零件,因调质后还要进行铣、插加工,硬度要求就低些。关于回火保温时间,视硬度要求和工件大小而定,我们认为,回火后的硬度取决于回火温度,与回火时间关系不大,但必须回透,一般工件回火保温时间总在一小时以上。 2、40Cr钢的调质处理 Cr能增加钢的淬透性,提高钢的强度和回火稳定性,具有优良的机械性能。截面尺寸大或重要的调质工件,应采用Cr钢。但Cr钢有第二类回火脆性。 40Cr工件调质的淬回火,各种参数工艺卡片都有规定,我们在实际操作中体会是:(一)40Cr工件淬火后应采用油冷,40Cr钢的淬透性较好,在油中冷却能淬硬,而且工件的变形、开裂倾向小。但是小型企业在供油紧张的情况下,对形状不复杂的工件,可以在水中淬火,并未发现开裂,只是操作者要凭经验严格掌握入水、出水的温度。 (二)40Cr工件调质后硬度仍然偏高,第二次回火温度就要增加20~50℃,不然,硬度降低困难。

热处理实验报告

《热处理实验》报告 实验名称金属材料热处理实验 学院高等工程师学院 专业班级材E152 姓名魏学源 学号41518120 2018年6月1日

目录 一、实验目的 (3) 二、实验工艺及原理 (3) 1.金属热处理 (3) 2.热处理方法及目的 (3) 3.热处理后的组织 (4) 4.硬度测量原理 (6) 三、实验仪器与设备 (6) 四、实验步骤及具体操作: (6) 1.试样热处理 (6) 2.硬度测量 (7) 3.显微组织观察 (7) 五、实验结果与分析 (8) 实验一:45号钢860°C保温30min水淬,400°C回火40分钟空冷显微组织分析 (8) 实验二:不同试样不同热处理后组织和性能 (9) 1.热处理工艺对试样影响 (10) 1.1淬火温度对试样影响 (10) 1.2冷却速度对试样的影响 (11) 1.3回火工艺对试样影响 (12) 2.合金元素对试样影响 (15) 2.1合金元素对热处理方法的影响 (15) 2.2合金元素对淬硬性的影响 (17) 六、结论 (17) 七、参考文献 (18)

一、实验目的 (1)熟悉基本热处理(淬火、回火)的工艺方法; (2)了解基本的金相分析方法(磨样、抛光、观察金相显微镜); (3)练习使用洛氏硬度计; (4)熟悉和了解不同组织所对应的微观形貌; (5)分析热处理钢种(含碳量,合金成分)以及热处理工艺(热处理加热温度,冷却速度)的对比对材料组织、性能的影响。 二、实验工艺及原理 1.金属热处理 金属热处理就是在固相状态下,通过温度的变化,即加热—>保温—>冷却的方式,使原有的组织发生固态相变,从而改变原有的相组成以及组织结构等,从而使我们获得所要求性能的一种工艺操作,从而可以充分发挥金属材料的潜力。常用的热处理手段有:退火,正火,淬火,回火,以及表面处理和形变处理。2.热处理方法及目的 2.1淬火 淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。 淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体

45号钢淬火回火实验要点

郑州航空工业管理学院金属材料及热处理 课程设计 学生专业:材料成型及控制工程学生姓名: 学生学号: 所在学院:机电工程学院 指导老师: 报告日期: 2015年5月14日

目录 一、实验综述---------------------------- (3) 二、实验目的---------------------------- (8) 三、实验设备---------------------------- (8) 四、实验过程---------------------------- (8) 五、实验结果---------------------------- (9) 六、实验结果分析------------------------- (12) 七、结论------------------------------- (12) 八、参考文献--------------------------- (13)

一、实验综述 45号钢综述 45 号钢为优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。45号钢主要成分为Fe(铁元素),且含有以下 热处理是一种很重要的金属热加工的工艺方法,热处理是根据钢在固态下组织转变的规律,通过不同的加热、保温和冷却,以改变其内部组织,达到改善刚才性能的一种热加工工艺。热处理一般是由加热、保温、和冷却三个阶段组成的,其基本工艺方法可分为退火、淬火及回火等,本次试验要求是淬火与回火。(一)钢的淬火 钢的淬火:淬火是指将钢加热到临界温度以上,保温后以大于临界冷却速度的速度冷却,使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。淬火的目的就是为了获得马氏体,并与适当的回火工艺相配合,以提高刚的力学性能。为了正确地进行钢的淬火,必须考虑下列三个重要因素:淬火加热温度、保温时间和冷却速度。 (1)淬火温度选择 正确选定加热温度是保证淬火质量的重要一环。淬火加热温度的选择应以得到细小的奥氏体晶粒为原则,以便淬火后获得细小的马氏体组织。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的临界点确定,钢的淬火温度可根据(如图1所示)进行选择。对45#钢的亚共析钢,其加热温度为 Ac3+30~50oC,此实验采用的加热温度为790o。若加热温度不足(低于780oC的Ac3温度),则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低;但过高的加热温度(如超过Acm)不仅无助于强度、硬度的增加,反而会由于产生过多的残余奥氏体而导致硬度和耐磨性的下降。

实验报告:40钢试样退火、正火、淬火、热处理

西安交通大学实验报告 课程_机械工程材料_实验名称____________________ 系别______________________实验日期年月日 专业班号____________ 组别_________交报告日期年月日 姓名_______学号______________报告退发(订正、重做) 同组者____________________________________教师审批签字 实验名称 一、实验目的 (1)了解碳钢热处理操作。 (2)学会使用洛氏温度计测量材料的硬度性能值。 (3)利用数码显微镜获取金相组织图像,掌握热处理后的钢的金相组织分析。 探讨淬火温度、淬火冷却温度、回火温度T12钢的组织和性能影响。 二、实验内容 (1)40钢试样退火、正火、淬火、热处理。 (2)用洛氏硬度计测定试样热处理实验前后的硬度。 (3)观察样品,获取其纤维组织图像 对照金相图谱,分析讨论本次实验可能获得的典型组织:片状珠光体、片状马氏体、板条状马氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体等的金相特征。 三、实验概述 (1)热处理工艺参数的确定

Fe-Fe3C状态图和C-曲线是制定碳钢热处理工艺的重要依据。热处理工艺参数主要包括加热温度、保温时间和冷却速度。 (2)基本组织的金相特征 碳钢经热退火后可得到(近)平衡组织,淬火之后则得到各种不平衡组织。普通热处理除退火、淬火之外还有正火和回火。这样在研究钢热处理后的组织时,还要熟悉索氏体、托氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索式体等基本组织的金相特征。 (3)金相组织的数码图像 金相组织照片可提供材料内在质量的大量信息及数据,金相分析是材料科研、研发及生产中的重要分析手段。 XJP-6A金相显微镜数字采集系统是在XJP-6光学显微镜基础上,添加光学适配镜,通过图像采集和信息化处理,提供计算机数码图像的系统,可获得真实、精细的影像,以及高品质的金相显微组织照片 四、实验材料及设备 (1)砂纸、玻璃板、抛光机等金相制样设备。 (2)40钢 (3)马福电炉 (4)洛氏硬度计 (5)淬火水槽、油槽 (6)铁丝、钳子 (7)金相显微镜、数码金相显微镜

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