材料成型基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告 學(xué)生專(zhuān)業(yè)： 材料成型及控制工程 學(xué)生班級(jí)： 1306091 學(xué)生學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師 報(bào)告日期： 2015年12月 目錄一、 綜述 3- 6 頁(yè)二、 選題依據(jù) 6- 7頁(yè)三、 材料及儀器 7- 8 頁(yè)四、 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 9-11 頁(yè)五、 結(jié)果及分析 11-17頁(yè)六、 結(jié)論 17 頁(yè) 參考文獻(xiàn) 18 頁(yè) 一、綜述1、碳鋼的認(rèn)知：對(duì)于被試驗(yàn)的材料的選取對(duì)象為鐵碳合金，根據(jù)含碳量不同，可以分為碳鋼和鑄鐵兩類(lèi)。而在幾種典型合金中有亞共析鋼、共析鋼、過(guò)共析鋼。. 亞共析鋼：亞共析鋼含碳量為0.0218%0.77%，從液態(tài)結(jié)晶結(jié)束時(shí)得到的單相奧氏體，奧氏體冷卻至A3線(xiàn)溫度時(shí)，

2、開(kāi)始析出鐵素體，稱(chēng)先共析鐵素體。隨著溫度的降低，析出過(guò)程持續(xù)進(jìn)行，但溫度降到Ar1溫度時(shí)，具有共析成分的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，最終得到由鐵素體和珠光體構(gòu)相組成的兩相組織。 共析鋼：共析鋼即T8鋼，室溫下組織全部為珠光體，在較大的放大倍數(shù)下，可一分辨出珠光體中的鐵素體與滲碳體。過(guò)共析鋼：含碳量超過(guò)0.77%的鋼稱(chēng)為過(guò)共析鋼，過(guò)共析鋼從液態(tài)結(jié)晶結(jié)束得到單相奧氏體，在以后的冷卻過(guò)程中，因奧氏體中的碳的溶解度變化，而沿著奧氏體晶界析出二次滲碳體，在過(guò)共析鋼中二次滲碳體呈網(wǎng)狀，過(guò)共析鋼中的含碳量越高則二次滲碳體的網(wǎng)絡(luò)就越粗越趨于完整。由于滲碳體是硬而脆的相，當(dāng)鋼中有完整的二次滲碳體網(wǎng)絡(luò)形成時(shí)常使鋼的塑形韌

3、性大大降低。在實(shí)驗(yàn)室中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，我們集中對(duì)兩種鋼型進(jìn)行熱處理、組織觀(guān)察及硬度測(cè)定。其中45號(hào)鋼屬于典型的亞共析鋼，而T8鋼屬于共析鋼。通過(guò)對(duì)這兩型號(hào)鋼的實(shí)驗(yàn)研究，我們能夠初步了解鐵碳合金的熱處理的組織變化后的各項(xiàng)指標(biāo)及材料改性。 2、碳鋼的熱處理原理與工藝：.鋼的熱處理原理與工藝 ：熱處理是對(duì)固態(tài)金屬或合金采用適當(dāng)方式加熱、保溫和冷卻， 以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的加工方法。金屬熱處理是機(jī)械制造 中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的 形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變 工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工 件的內(nèi)

4、在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能看到的。熱處理工藝一般包括 加熱、保溫、冷卻三個(gè)過(guò)程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過(guò)程。 （1）碳鋼熱處理加熱溫度范圍 退火溫度：一般將亞共析鋼加熱至Ac3+（3050） （完全退火）；共析鋼和過(guò)共析鋼加熱至Ac1+（1020）度 （球化退火），目的之得到球狀滲碳體、降低硬度、改善高碳鋼的切削性能。 正火溫度：一般將亞共析鋼加熱至Ac3（3050） ； 過(guò)共析鋼加熱至Acm+（3050） ，即加熱到奧氏體單相區(qū)。退貨和正火的加熱溫度范圍選擇。 淬火溫度：一般亞共析鋼加熱至Ac3+（3050）；共析鋼和過(guò)共析鋼加熱至Ac1+（3050）. 鋼的成分，原始組織及加熱速度等都影

5、響臨界點(diǎn)Ac1、Ac2、及Acm的位置。在碳鋼熱處理手冊(cè)或材料手冊(cè)中可以查到各種鋼的熱處理溫度，熱處理時(shí)不能人為隨意提高加熱溫度，因?yàn)榧訜釡囟冗^(guò)高時(shí)，晶粒容易長(zhǎng)大，氧化、脫碳和變性嚴(yán)重，也不能任意降低溫度，會(huì)影響鋼的強(qiáng)度和硬度。 （2）碳鋼熱處理加熱溫度的選擇 回火溫度的選擇：鋼淬火后都要回火，回火溫度決定于最終要求的組織和性能。按加熱溫度高低，回火可分為3類(lèi)。 a低溫回火：工件在150250進(jìn)行的回火。目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性，降低淬火殘留應(yīng)力和脆性.回火后得到回火馬氏體，指淬火馬氏體低溫回火時(shí)得到的組織。力學(xué)性能：5864HRC，高的硬度和耐磨性。應(yīng)用范圍：主要應(yīng)用于各類(lèi)高碳鋼的

6、工具、刃具、量具、模具、滾動(dòng)軸承、滲碳及表面淬火的零件等。 b中溫回火：工件在350500 之間進(jìn)行的回火。目的是得到較高的彈性和屈服點(diǎn)，適當(dāng)?shù)捻g性。回火后得到回火屈氏體，指馬氏體回火時(shí)形成的鐵素體基體內(nèi)分布著極其細(xì)小球狀碳化物（或滲碳體）的復(fù)相組織。力學(xué)性能：3550HRC，較高的彈性極限、屈服點(diǎn)和一定的韌性。應(yīng)用范圍：主要用于彈簧、發(fā)條、鍛模、沖擊工具等。 c高溫回火：工件在500650以上進(jìn)行的回火。目的是得到強(qiáng)度、塑性和韌性都較好的綜合力學(xué)性能?；鼗鸷蟮玫交鼗鹚魇象w，指馬氏體回火時(shí)形成的鐵素體基體內(nèi)分布著細(xì)小球狀碳化物（包括滲碳體）的復(fù)相組織。力學(xué)性能：2535HRC，較好的綜合力學(xué)性

7、能。應(yīng)用范圍：廣泛用于各種較重要的受力結(jié)構(gòu)件，如連桿、螺栓、齒輪及軸類(lèi)零件等。3、碳鋼的組織觀(guān)察 由于選擇的材料為T(mén)8鋼和45號(hào)鋼，低碳鋼的含碳量較低，故經(jīng)熱處理后的結(jié)晶組織除鐵素體和珠光體，還有不同形態(tài)的馬氏體和索氏體。 （1）鐵素體的組織 鐵素體晶界圓滑，晶內(nèi)很少見(jiàn)孿晶或滑移線(xiàn)，顏色淺綠、發(fā)亮，深腐蝕后發(fā)暗。鋼中鐵素體以片狀、塊狀、針狀和網(wǎng)狀存在。一般情況下，成細(xì)條狀分布在奧氏體晶界，有時(shí)也呈塊狀類(lèi)型的鐵素體稱(chēng)為先共析鐵素體或組織上自由的鐵素體。隨形成條件不同，先共析鐵素體具有不同形態(tài)，如等軸形、沿晶形、紡錘形、鋸齒形和針狀等。鐵素體還是珠光體組織的基體。在碳鋼和低合金鋼的熱軋（正火）和退

8、火組織中，鐵素體是主要組成相；鐵素體的成分和組織對(duì)鋼的工藝性能有重要影響，在某些場(chǎng)合下對(duì)鋼的使用性能也有影響。 （2）珠光體的組織 珠光體是由奧氏體發(fā)生共析轉(zhuǎn)變同時(shí)析出的，鐵素體與滲碳體片層相間的組織，是鐵碳合金中最基本的五種組織之一。得名具有珍珠般的光澤。其形態(tài)為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替疊壓的層狀復(fù)相物，也稱(chēng)片狀珠光體。在珠光體中鐵素體占88%,滲碳體占12%,由于鐵素體的數(shù)量大大多于滲碳體,所以鐵素體層片要比滲碳體厚得多.在球化退火條件下,珠光體中的滲碳體也可呈粒狀,這樣的珠光體稱(chēng)為粒狀珠光體。 （3）馬氏體的組織 馬氏體是將鋼加熱到一定溫度（形成奧氏體）后經(jīng)迅速冷卻（淬火），得到的能使

9、鋼 變硬、增強(qiáng)的一種淬火組織。馬氏體通常有片狀、板條狀，但金相觀(guān)察中通常表現(xiàn)為針狀（如圖2）。一般當(dāng)Wc1.0%時(shí)，則幾乎全為片狀馬氏體；當(dāng)Wc=0.3%-1.0%時(shí)，為板條馬氏體和片狀馬氏體的混合物，隨含碳量的升高，淬火鋼中板條馬氏體的量下降，片狀馬氏體的量上升.高碳鋼在正常溫度淬火時(shí)，細(xì)小的奧氏體晶粒和碳化物都能使其獲得細(xì)針狀馬氏體組織,這種組織在光學(xué)顯微鏡下無(wú)法分辨稱(chēng)為隱針馬氏體. （4）索氏體的組織索氏體是鋼經(jīng)正火或等溫轉(zhuǎn)變所得到的鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物。索氏體組織屬于珠光體類(lèi)型的組織，在光學(xué)金相顯微鏡下放大600倍以上才能分辨片層的細(xì)珠光體(GB/T7232標(biāo)準(zhǔn))。其實(shí)質(zhì)是一種珠

10、光體，但其組織比珠光體組織細(xì)，是鋼的高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，是片層的鐵素體與滲碳體的雙相混合組織，其層片間距較?。?50350nm），碳在鐵素體中已無(wú)過(guò)飽和度，是一種平衡組織。索氏體具有良好的綜合機(jī)械性能。4、 碳鋼的硬度測(cè)定 實(shí)驗(yàn)采用洛氏硬度儀測(cè)定，洛氏硬度是以頂角為120的金剛石圓錐體（或直徑為1.588的淬火鋼球）作壓頭，以規(guī)定的試驗(yàn)力使其壓入試樣表面。試驗(yàn)時(shí)，先加初試驗(yàn)力，然后加主試驗(yàn)力。壓入試樣表面之后卸除主試驗(yàn)力，在保留初試驗(yàn)力的情況下，根據(jù)試樣表面壓痕深度，確定被測(cè)金屬材料的洛氏硬度值。洛氏硬度值由h的大小確定，壓入深度h越大，硬度越低；反之，則硬度越高。一般說(shuō)來(lái)，按照人們習(xí)慣上的概念，數(shù)

11、值越大，硬度越高。因此采用一個(gè)常數(shù)c減去h來(lái)表示硬度的高低。并用每0.002mm的壓痕深度為一個(gè)硬度單位。由此獲得的硬度值稱(chēng)為洛氏硬度值，用符號(hào)HR表示。 由此獲得的洛氏硬度值HR為一無(wú)名數(shù)，試驗(yàn)時(shí)一般由試驗(yàn)機(jī)指示器上直接讀出。 洛氏硬度的三種標(biāo)尺中，以HRC應(yīng)用最多，一般經(jīng)淬火處理的鋼或工具都采用HRC測(cè)量。在中等硬度情況下，洛氏硬度HRC與布氏硬度HBS之間關(guān)系約為1：10，如40HRC 相當(dāng)于400HBS 。如50HRC，表示用HRC標(biāo)尺測(cè)定的洛氏硬度值為50。硬度值應(yīng)在有效測(cè)量范圍內(nèi)（HRC為2070）為有效。 二、選題依據(jù)1、碳鋼的用途：碳素鋼爐煉鋼爐外噴吹連續(xù)鑄鋼和連續(xù)軋制等新技術(shù)

12、是指通常含碳量小于1.35的鐵碳合金其中還含有限量以?xún)?nèi)的硅錳和磷硫等雜質(zhì)及其它微量的殘余元素。碳素鋼是近代工業(yè)中使用最早用量最大的基本材料世界各工業(yè)國(guó)家在努力增加低合金高強(qiáng)度鋼和合金鋼產(chǎn)量的同時(shí)也非常注意改進(jìn)碳素鋼質(zhì)量擴(kuò)大品種和使用范圍。特別是20世紀(jì)50年代以來(lái)氧氣轉(zhuǎn)被普遍采用進(jìn)一步改善了碳素鋼的質(zhì)量擴(kuò)大了使用范圍。目前碳素鋼的產(chǎn)量在各國(guó)鋼總產(chǎn)量中的比重約保持在80左右它不僅廣泛應(yīng)用于建筑橋梁鐵道車(chē)輛船舶和各種機(jī)械制造工業(yè)而且在近代的石油化學(xué)工業(yè)海洋開(kāi)發(fā)等方面也得到大量使用。2、T8鋼性能：T8模具鋼屬于抗沖擊碳素工具鋼、冷作模具鋼、淬硬型塑料模具用鋼，該鋼無(wú)網(wǎng)狀碳化物析出傾向，塑性、韌性?xún)?yōu)

13、于T10A鋼，淬透性與T10A鋼相近或稍高，適用于制作較大截面的模具。重載模具采用T8A模具鋼，進(jìn)行預(yù)先調(diào)質(zhì)球化處理，效果較好。調(diào)質(zhì)處理硬度22-26HRC；火焰淬火硬度55-60HRC。該鋼可加工性好，價(jià)格低廉，來(lái)源容易，但缺點(diǎn)是淬透性低，耐磨性差，淬火變形大。該鋼完全球化的最低加熱溫度為740，加熱到780退火，即出現(xiàn)大量帶棱角的長(zhǎng)條狀碳化物。45號(hào)鋼用途：45號(hào)鋼廣泛用于機(jī)械制造，這種鋼的機(jī)械性能很好。但是這是一種中碳鋼，淬火性能45號(hào)鋼廣泛用于機(jī)械制造，這種鋼的機(jī)械性能很好。但是這是一種中碳鋼，淬火性能并不好，45號(hào)鋼可以淬硬至HRC4246。所以如果需要表面硬度，又希望發(fā)揮45鋼優(yōu)越

14、的機(jī)械性能，常將45鋼表面滲碳淬火，這樣就能得到需要的表面硬度并不好，45號(hào)鋼可以淬硬至HRC4246。所以如果需要表面硬度，又希望發(fā)揮45鋼優(yōu)越的機(jī)械性能，常將45鋼表面滲碳淬火，這樣就能得到需要的表面硬度 三、材料及儀器（1）實(shí)驗(yàn)儀器及材料 儀器：洛氏硬度儀、臺(tái)式金相顯微鏡、預(yù)磨機(jī)、砂紙、拋光機(jī)、吹風(fēng)機(jī)等。 材料；待磨試樣每人一塊；各號(hào)金相砂紙一套；腐蝕劑；無(wú)水乙醇； 4 硝酸酒精；制備好的工業(yè)純鐵試樣，棉球、鑷子等。 （2）內(nèi)容 在利用金相顯微鏡觀(guān)察、分析和研究金屬材料的金相顯微組織時(shí)，需要在該材料的典型部位截取樣塊，然后通過(guò)一系列的制備過(guò)程，制成符合要求的金相顯微試樣。即在金相顯微鏡下

15、可以觀(guān)察到很清晰的金相顯微組織，其整個(gè)過(guò)程即為磨片。磨片的方法與步驟如下： 取樣：試樣尺寸通常采用直徑為1215,高1215的圓柱體或邊長(zhǎng)為1215的方形式樣。 鑲嵌：當(dāng)試樣的尺寸太小時(shí)，直接用手來(lái)磨制很困難，需要使用試樣夾或利用樣品鑲嵌機(jī)，把試樣鑲嵌在低熔點(diǎn)合金和塑料中。 磨制：分粗磨和細(xì)磨兩道工序。粗磨通常在砂輪機(jī)上進(jìn)行;細(xì)磨在一套粗細(xì)不同的金相砂紙上由粗到細(xì)依次進(jìn)行的。每更換一號(hào)砂紙時(shí)，需將試樣的研磨方向與上一道磨痕方向垂直，直到將上一號(hào)砂紙所產(chǎn)生的磨痕全部消失為止。 拋光：細(xì)磨后進(jìn)行拋光，只要是去除細(xì)磨時(shí)留下來(lái)的細(xì)微磨痕而獲得光亮的鏡面。金相試樣的拋光方法一般可分為機(jī)械拋光、電解拋光和

16、化學(xué)拋光。本實(shí)驗(yàn)中只使用了機(jī)械拋光。機(jī)械拋光可分為粗拋和細(xì)拋兩個(gè)步驟，均在拋光機(jī)上進(jìn)行。粗拋時(shí)轉(zhuǎn)速要高些，細(xì)拋或拋軟材料時(shí)轉(zhuǎn)速要低些，所用拋光材料由拋光布和拋光粉，拋光布蒙在拋光盤(pán)上，不同要求應(yīng)適當(dāng)選用不同的拋光布。粗拋時(shí)常用帆布、粗呢等，精拋時(shí)常用絨布、細(xì)呢、絲綢等。機(jī)械拋光的方法及注意事項(xiàng)如下：A拋光粉要配制成拋光液使用，比例大約為 水：粉20：1 左右。B拋光時(shí)應(yīng)使試樣磨面均衡地壓在旋轉(zhuǎn)著地拋光盤(pán)上，壓力不宜過(guò)大，并應(yīng)使試樣沿拋光盤(pán)的半徑方向從中心到邊緣來(lái)回移動(dòng)。C 拋光過(guò)程中要不斷注入適量的拋光液，拋光布上的拋光液不宜太多或太少，以試樣表面提起后幾秒內(nèi)能干為宜。D拋光后期，應(yīng)使試樣在拋

17、光盤(pán)上各方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以防止鋼中夾雜產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象。E拋光時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以防拋光表面層金屬變形。 化學(xué)浸蝕：經(jīng)拋光后而沒(méi)有浸蝕的試樣在顯微鏡下除了能觀(guān)察到非金屬夾雜物（石墨、氧化物、硫化物等）及其本身所具有的孔洞、裂紋等缺陷之外，看不到金屬內(nèi)部的組織，必須經(jīng)過(guò)浸蝕。利用化學(xué)浸蝕劑，通過(guò)化學(xué)或電化學(xué)作用顯示金屬的組織：浸蝕方法：將已拋光好的試樣磨面先用輕水沖洗干凈，然后用酒精棉清擦一遍，再將試樣浸入浸蝕劑中，或用鑷子夾著蘸上浸蝕劑的棉球擦其磨面。浸蝕的時(shí)間依不同合金及不同組織而定，一般碳鋼和鑄鐵浸蝕的時(shí)間大約在 1015 秒內(nèi)即可。用酒精沖洗干凈，吹干，將浸蝕完的試樣放在顯微鏡下，就可以觀(guān)察到金屬內(nèi)部

18、的顯微組織?；瘜W(xué)浸蝕劑種類(lèi)很多，一般碳鋼及鑄鐵所用浸蝕劑為35的硝酸酒精。電子攝像技術(shù)：將磨好的金相試樣放在顯微鏡的載物臺(tái)上，選好放大倍數(shù)以后，調(diào)整粗調(diào)手輪和微調(diào)手輪，直接在與顯微鏡相連的電腦顯示屏幕上調(diào)清楚焦距，獲得清晰的金相圖片。 四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程1、硬度測(cè)試方法、過(guò)程將經(jīng)過(guò)熱處理以后的鋼試樣用水砂子上擦磨去除表面污垢和氧化層后，置于洛氏硬度機(jī)上測(cè)量硬度，為了減小測(cè)量誤差，應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)。擦磨方法：先沿著一個(gè)方向擦磨直到表面氧化物去除完，然后再沿著垂直方向擦磨使端面平整。洛式硬度機(jī)的使用方法：將試樣上下兩面磨平，然后置于載物臺(tái)上。選擇壓頭及載荷。加預(yù)載。按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的手輪

19、，使試樣與壓頭接觸并觀(guān)察顯示器上光標(biāo)移動(dòng)至滿(mǎn)載為止。加主載。讀硬度值。卸主載。下降載物臺(tái)。逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)加載手柄至原來(lái)位置。用同樣的方法在試樣的不同位置測(cè)三個(gè)數(shù)據(jù)，取其算術(shù)平均值為試樣的硬度。2、熱處理加工方法、過(guò)程（1）T8的熱處理過(guò)程： 對(duì)T8鋼進(jìn)行 淬火A：在進(jìn)行淬火前先測(cè)量試樣的硬度3次，將測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)入表格中。B：將試樣置于加熱爐中打開(kāi)加熱爐。使其溫度上升到780 C開(kāi)始計(jì)時(shí)，保溫15分鐘。C：15分鐘后，取出試樣對(duì)其進(jìn)行水冷。測(cè)量試樣的硬度一共3次。并計(jì)入表格中。 D：待試樣完全冷卻，用磨砂紙將其表面磨平整光滑。 對(duì)T8鋼進(jìn)行低溫回火A：將回火爐的溫度設(shè)定在170CB：待溫度升高到17

20、0C，將試樣置于加熱爐中保溫30分鐘左右。30分鐘后取出試樣空冷。 C：測(cè)量試樣的硬度一共3次。并計(jì)入表格中。 D：待試樣完全冷卻，用磨砂紙將其表面磨平整光滑。 （2）45鋼的熱處理過(guò)程：對(duì)45鋼進(jìn)行淬火 A：在進(jìn)行淬火前先測(cè)量實(shí)驗(yàn)試樣的硬度3次，將測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)入表格中。 B：將試樣放入加熱爐中，打開(kāi)加熱爐。使其溫度上升到840 C開(kāi)始計(jì)時(shí)。保溫10分鐘。 C：10分鐘后，取出試樣對(duì)其進(jìn)行水冷。測(cè)量試樣的硬度一共3次。并計(jì)入表格中。 D：待試樣完全冷卻，用磨砂紙將其表面磨平整光滑。 對(duì)45鋼淬火后進(jìn)行中溫回火 A：將回火爐的溫度設(shè)定在560C B：待溫度升到560C時(shí)，將試樣放入加熱爐中，并開(kāi)

21、始計(jì)時(shí)。保溫40分鐘 C：40分鐘后，取出試樣放在指定位置進(jìn)行空冷。測(cè)量試樣的硬度一共3次。并計(jì)入表格中。 D：待試樣完全冷卻，用磨砂紙將其表面磨平整光滑。3、觀(guān)察金相 掌握金相顯微試樣的制備過(guò)程和基本方法，并觀(guān)察、認(rèn)識(shí)其金相顯微組織。 （1）實(shí)驗(yàn)儀器及材料 儀器：洛氏硬度儀、臺(tái)式金相顯微鏡、預(yù)磨機(jī)、砂紙、拋光機(jī)、吹風(fēng)機(jī)等。 材料；待磨試樣每人一塊；各號(hào)金相砂紙一套；腐蝕劑；無(wú)水乙醇； 4 硝酸酒精；制備好的工業(yè)純鐵試樣，棉球、鑷子等。 （2）內(nèi)容 在利用金相顯微鏡觀(guān)察、分析和研究金屬材料的金相顯微組織時(shí)，需要在該材料的典型部位截取樣塊，然后通過(guò)一系列的制備過(guò)程，制成符合要求的金相顯微試樣。即

22、在金相顯微鏡下可以觀(guān)察到很清晰的金相顯微組織，其整個(gè)過(guò)程即為磨片。磨片的方法與步驟如下： 取樣：試樣尺寸通常采用直徑為1215,高1215的圓柱體或邊長(zhǎng)為1215的方形式樣。 鑲嵌：當(dāng)試樣的尺寸太小時(shí)，直接用手來(lái)磨制很困難，需要使用試樣夾或利用樣品鑲嵌機(jī)，把試樣鑲嵌在低熔點(diǎn)合金和塑料中。 磨制：分粗磨和細(xì)磨兩道工序。粗磨通常在砂輪機(jī)上進(jìn)行;細(xì)磨在一套粗細(xì)不同的金相砂紙上由粗到細(xì)依次進(jìn)行的。每更換一號(hào)砂紙時(shí)，需將試樣的研磨方向與上一道磨痕方向垂直，直到將上一號(hào)砂紙所產(chǎn)生的磨痕全部消失為止。 拋光：細(xì)磨后進(jìn)行拋光，只要是去除細(xì)磨時(shí)留下來(lái)的細(xì)微磨痕而獲得光亮的鏡面。金相試樣的拋光方法一般可分為機(jī)械拋

23、光、電解拋光和化學(xué)拋光。本實(shí)驗(yàn)中只使用了機(jī)械拋光。機(jī)械拋光可分為粗拋和細(xì)拋兩個(gè)步驟，均在拋光機(jī)上進(jìn)行。粗拋時(shí)轉(zhuǎn)速要高些，細(xì)拋或拋軟材料時(shí)轉(zhuǎn)速要低些，所用拋光材料由拋光布和拋光粉，拋光布蒙在拋光盤(pán)上，不同要求應(yīng)適當(dāng)選用不同的拋光布。粗拋時(shí)常用帆布、粗呢等，精拋時(shí)常用絨布、細(xì)呢、絲綢等。機(jī)械拋光的方法及注意事項(xiàng)如下：A拋光粉要配制成拋光液使用，比例大約為 水：粉20：1 左右。B拋光時(shí)應(yīng)使試樣磨面均衡地壓在旋轉(zhuǎn)著地拋光盤(pán)上，壓力不宜過(guò)大，并應(yīng)使試樣沿拋光盤(pán)的半徑方向從中心到邊緣來(lái)回移動(dòng)。C 拋光過(guò)程中要不斷注入適量的拋光液，拋光布上的拋光液不宜太多或太少，以試樣表面提起后幾秒內(nèi)能干為宜。D拋光后期

24、，應(yīng)使試樣在拋光盤(pán)上各方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以防止鋼中夾雜產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象。E拋光時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以防拋光表面層金屬變形。 化學(xué)浸蝕：經(jīng)拋光后而沒(méi)有浸蝕的試樣在顯微鏡下除了能觀(guān)察到非金屬夾雜物（石墨、氧化物、硫化物等）及其本身所具有的孔洞、裂紋等缺陷之外，看不到金屬內(nèi)部的組織，必須經(jīng)過(guò)浸蝕。利用化學(xué)浸蝕劑，通過(guò)化學(xué)或電化學(xué)作用顯示金屬的組織：浸蝕方法：將已拋光好的試樣磨面先用輕水沖洗干凈，然后用酒精棉清擦一遍，再將試樣浸入浸蝕劑中，或用鑷子夾著蘸上浸蝕劑的棉球擦其磨面。浸蝕的時(shí)間依不同合金及不同組織而定，一般碳鋼和鑄鐵浸蝕的時(shí)間大約在 1015 秒內(nèi)即可。用酒精沖洗干凈，吹干，將浸蝕完的試樣放在顯微鏡下，就可以

25、觀(guān)察到金屬內(nèi)部的顯微組織。化學(xué)浸蝕劑種類(lèi)很多，一般碳鋼及鑄鐵所用浸蝕劑為35的硝酸酒精。電子攝像技術(shù)：將磨好的金相試樣放在顯微鏡的載物臺(tái)上，選好放大倍數(shù)以后，調(diào)整粗調(diào)手輪和微調(diào)手輪，直接在與顯微鏡相連的電腦顯示屏幕上調(diào)清楚焦距，獲得清晰的金相圖片。 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1. 實(shí)驗(yàn)熱處理結(jié)果 45號(hào)鋼 火后將得到細(xì)針狀馬氏體和板條狀馬氏體的混合組織。 560C高溫回火后得到的是回火索氏體。獲得強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性都較好的綜合力學(xué)性能。T8鋼： 780溫度下淬火得到馬氏體和殘余的奧氏體，其硬度、強(qiáng)度高，塑性、韌性差。在170低溫回火得到穩(wěn)定的回火馬氏體組織，其強(qiáng)度、硬度高、耐磨性好，但塑性、2.

26、硬度測(cè)試結(jié)果1.45鋼熱加工處理結(jié)果及分析(1).硬度測(cè)試結(jié)果及分析 次數(shù)處理 硬度HRC123平均值原始25.326.124.925.4淬火56.156.958.357.1淬火+回火31.234.133.633.02.T8鋼熱加工處理結(jié)果及分析(1).硬度測(cè)試結(jié)果及分析 次數(shù)處理 硬度HRC123平均值原始32.730.431.831.6淬火61.262.363.462.3淬火+回火58.659.860.459.62、 實(shí)驗(yàn)組織分析45鋼200原始：200回火： 200淬火：400原始：400回火：400淬火： T8鋼200原始：200回火：200淬火：400原始：400回火：400淬火：（1）45鋼硬