碳鋼熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

精選公文范文 碳鋼熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)生口篇一：金屬材料及熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告金屬材料及熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院：高等工程師學(xué)院專業(yè)班級(jí):冶金E111姓名：學(xué)號(hào)：楊澤榮411020102014年6月7日45號(hào)鋼300°C回火后的組織觀察及洛氏硬度測定目錄一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1二、 實(shí)驗(yàn)原理 11.加熱溫度的選擇 1 2.保溫時(shí)間 精選公文范文 的 確定 23.冷卻方法.......3二、實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備....41. 實(shí)驗(yàn)材料.......42.實(shí)驗(yàn)設(shè)備.......4四、實(shí)驗(yàn)步驟.. 41.試樣的熱處理.. 4淬火 精選公文范文 2

精選公文范文4回 5 2.試樣硬定.度 測 5 3.顯微組織觀察與拍照記錄.備. 5樣品 的制 5顯微組織的觀察與記錄.. 6五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析.. 61.樣品硬度與顯微組織分析.... 62.淬火溫度、淬火介質(zhì)對(duì)鋼組織和性能的影 精選公文范文 3 精選公文范文 響 6淬火溫度的影響 6淬火介質(zhì)的影響 7 3回火溫度對(duì)鋼組織與性能的影響 7回火溫度對(duì)45鋼組織的影響 TOC\o"1-5"\h\z 7回火溫度對(duì)45鋼硬度和強(qiáng)度的 影響 74合金元素對(duì)鋼的淬透性、回火穩(wěn)定性的 影響 8合金元素對(duì)鋼的淬透性的影響 8合金元素對(duì)鋼的回火穩(wěn)定性的影響 精選公文范文 ..95碳含量對(duì)鋼的淬硬性的影響 9 六、結(jié)論 9 參 考 文獻(xiàn) 9一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握碳鋼的常用熱處理（淬火及回火）工藝及其應(yīng)用。2.研究加熱條件、保溫時(shí)間、冷卻條件與鋼性能的關(guān)系。3.分析淬火及回火溫度對(duì)鋼性能的影響。4.觀察鋼經(jīng)熱處理后的組織，熟悉碳鋼經(jīng)不同熱處理后的顯微組織及形態(tài)特征。5.了解金相照相的攝影方法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。二、 實(shí)驗(yàn)原理鋼的熱處理就是利用鋼在固態(tài)范圍內(nèi)的加熱、保溫和冷卻，以改變其內(nèi)部 精選公文范文 精選公文范文 組織，從而獲得所需要的物理、化學(xué)、機(jī)械和工藝性能的一種操作。一般熱處理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。進(jìn)行熱處理時(shí)，加熱溫度、保溫時(shí)間和冷卻方式是最重要的三個(gè)基本工藝因素。正確選擇這三者的規(guī)范，是熱處理成功的基本保證。1.加熱溫度的選擇1） 退火加熱溫度一般亞共析鋼加熱至Ac3+°C（完全退火）；共析鋼和過共析鋼加熱至Ac1+C（球化退火），目的是得到球狀滲碳體，降低硬度，改善高碳鋼的切削性能。2） 正火加熱溫度一般亞共析鋼加熱至Ac3+C；過共析鋼加熱至Accm+C，即加熱到奧氏體單相區(qū)。退火和正火的加熱溫度范圍選擇見圖。3） 淬火加熱溫度一般亞共析鋼加熱至Ac3+C；共析鋼和過共析鋼加熱至Ac1+C，見圖。鋼的成分，原始組織及加熱速度等皆影響到臨界點(diǎn)的位置。在各種熱處理 精選公文范文 手冊(cè)或材料手冊(cè)中，都可以查到各種鋼的熱處理溫度。熱處理時(shí)不能任意提高加熱溫度，因?yàn)榧訜釡囟冗^高時(shí)，晶粒容易長大，氧化、脫碳和變形等都會(huì)變得比較嚴(yán)重。各種常用鋼的工藝規(guī)范見表。4）回火溫度的選擇鋼淬火后都要回火，回火溫度決定于最終所要求的組織和性能（常常是根據(jù)硬度的要求）。按加熱溫度高低回火可分為三類：圖淬火的加熱溫度范圍圖退火和正火的加熱溫度范圍表常用鋼的工藝規(guī)范低溫回火在150—250^的回火稱為低溫回火，所得組織為回火馬氏體，硬度約為HRC60。其目的是降低淬火應(yīng)力，減少鋼的脆性并保持鋼的高硬度。低溫回火常用于高碳鋼的切削刀具、量具和滾動(dòng)軸承件。中溫回火在350—500^的回火稱為中溫回火，所得組織為回火屈氏體，硬度約為HRC40T8。其目的是獲 精選公文范文 7 精選公文范文 得高的彈性極限，同時(shí)有高的韌性。主要用于含碳一％的彈簧鋼熱處理。c.高溫回火在500—650r的回火稱高溫回火，所得組織為回火索氏體，硬度約為HRC25—35o其目的是獲得既有一定強(qiáng)度、硬度，又有良好沖擊韌性的綜合機(jī)械性能。所以把淬火后經(jīng)高溫回火的處理稱為調(diào)質(zhì)處理，用于中碳結(jié)構(gòu)鋼。2.保溫時(shí)間的確定為了使工件內(nèi)外各部分溫度約達(dá)到指定溫度，并完成組織轉(zhuǎn)變，使碳化物溶解和奧氏體成分均勻化，必須在淬火加熱溫度下保溫一定的時(shí)間。通常將工件升溫和保溫所需時(shí)間算在一起，統(tǒng)稱為加熱時(shí)間。熱處理加熱時(shí)間必須考慮許多因素，例如工件的尺寸和形狀，使用的加熱設(shè)備及裝爐量，裝爐時(shí)爐子溫度、鋼的成分和原始組織，熱處理的要求和目的等等。1）退火、正火保溫時(shí)間實(shí)際工作中多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)大致估算加熱時(shí)間。一般 精選公文范文 8 精選公文范文 規(guī)定，在空氣介質(zhì)中，升到規(guī)定溫度后的保溫時(shí)間，對(duì)碳鋼來說，按工件厚度或直徑每毫米需一分鐘到一分半鐘估算；合金鋼按每毫米二分鐘估算。在鹽浴爐中，保溫時(shí)間則可縮短1—2倍。2） 淬火加熱保溫時(shí)間按下列經(jīng)驗(yàn)公式估算：t???K?H式中t—保溫時(shí)間min）；a—加熱系數(shù)（見表）；K—工件裝爐方式修正系數(shù)（一般K=1?）；H—工件有效厚度（尺寸最小部位）。表加熱系數(shù)a可參考經(jīng)驗(yàn)公式加以確定：3） 回火時(shí)間回火時(shí)間一般從工件入爐后爐溫升至回火溫度時(shí)開始計(jì)算?；鼗饡r(shí)間一般為1~3h，t??D?b式中t一回火保溫時(shí)間；D一工件有效厚度；b一附加時(shí)間，一般為10~20min； 精選公文范文 精選公文范文 a—加熱系數(shù)（箱式電爐取2~/mm）。3.冷卻方法熱處理時(shí)的冷卻方式要適當(dāng)，才能獲得所要求的組織和性能。退火一般采用隨爐冷卻。正火（?；┎捎每諝饫鋮s，大件可采用吹風(fēng)冷卻。淬火冷卻方法非常重要，一方面冷卻速度要大于臨界冷卻速度，以保證全部得到馬氏體組織；另一方面冷卻應(yīng)盡量緩慢，以減少內(nèi)應(yīng)力，避免變形和開裂。為了解決上述矛盾，可以采用不同的冷卻介質(zhì)和方法，使淬火工件在奧氏體最不穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)（650—550°C）快冷，超過臨界冷卻速度，而在Ms（300—100C）點(diǎn)以下溫度時(shí)冷卻較慢，理想的冷卻速度如圖所示。常用淬火方法有單液淬火、雙液淬火（先水冷后油冷）、分級(jí)淬火、等溫淬火，如圖所示。表中列出了幾種常用淬火介質(zhì)的冷卻能力。圖淬火時(shí)的理想冷卻曲線示意圖 10 精選公文范文 圖各種淬火冷卻曲線示意圖篇二：碳鋼熱處理及硬度檢測實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書碳鋼熱處理及硬度檢測實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書機(jī)械工程學(xué)院目錄的—-、二、實(shí)..1驗(yàn)實(shí)設(shè)驗(yàn)?zāi)績x備和器 1一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求 1四、實(shí)驗(yàn)原理及步驟 1五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求6— 精選公文范文----11 精選公文范文 六、考核方式 6一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私怃摰臒崽幚聿僮骷坝捕葘?shí)驗(yàn)原理，正確設(shè)計(jì)、制定鋼的淬火工藝，利用熱處理爐和硬度計(jì)進(jìn)行碳鋼的熱處理，并用硬度計(jì)檢測硬度，分析硬度與熱處理工藝的關(guān)聯(lián)性，從而增強(qiáng)對(duì)熱處理原理與工藝的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)熱處理的了解。通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生加深對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，掌握熱處理的基本原理和工藝基本知識(shí)，熟練使用熱處理相關(guān)儀器設(shè)備。同時(shí)可逐步提高從事本專業(yè)科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)以及分析和解決實(shí)際工程問題的動(dòng)手能力；提高學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器1、HR-150A型洛氏硬度計(jì)。2、箱式電爐及控溫儀表若干臺(tái)。3、冷卻介質(zhì)：水、油（室溫）4、試樣材料：45鋼若干三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：對(duì)45鋼樣品分別進(jìn)行750°C、800°C、840°C淬火，200°C回火后，進(jìn)行硬度檢測實(shí)驗(yàn)，分析其硬度的變化，找出其規(guī)律性，最終確定其合適的熱處理工藝。分析碳鋼熱處理工藝對(duì)組織性能的影響規(guī)律，撰寫完整的實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告。實(shí)驗(yàn)要求：要求學(xué)生了解碳鋼普通熱處理的操作方法；了解鋼在熱處理時(shí)加熱溫度、加熱時(shí)間、冷卻速度及回火溫度等主要因素對(duì)鋼熱處理后組織與性能的影響；明確熱處理過程中的操作注意事項(xiàng)；制訂熱處理工藝過程、設(shè)計(jì)操作步驟、確定工藝參數(shù)；了解鋼普通熱處理下的金相組織變化和性能變化，建立金相組織、性能與熱處理工藝關(guān)系的感性認(rèn)識(shí)；使學(xué)生具備在指定工作條件下制定熱處理工藝，以及通過熱處理實(shí)踐操作、硬度檢測等實(shí)驗(yàn)過程，對(duì)相應(yīng)的工藝進(jìn)行初步實(shí)驗(yàn)、分析的能力。為今后的學(xué)習(xí)與實(shí)踐奠定理論與實(shí)踐的基礎(chǔ)。 精選公文范文 四、實(shí)驗(yàn)原理及步驟1、實(shí)驗(yàn)原理碳鋼的熱處理工藝種類熱處理是改善金屬材料的使用性能和加工性能的一種非常重要的工藝方法。在機(jī)械工業(yè)中，絕大部分重要的機(jī)件都必須經(jīng)過熱處理。熱處理是將固態(tài)金屬或合金在一定介質(zhì)中加熱、保溫和冷卻，1以改變其整體或表面組織，從而獲得所需性能的一種工藝。碳鋼的熱處理工藝種類有退火、正火、淬火、回火等，其目的和操作各不相同。淬火、回火一般可提高鋼的硬度強(qiáng)度，正火、退火一般為預(yù)備熱處理，可改善材料工藝性能及力學(xué)性能。為了使鋼件在熱處理后獲得所需要的性能，大多數(shù)熱處理工藝(如淬火、正火和普通退火等)都要將鋼件加熱到高于臨界點(diǎn)溫度，以獲得全部或部分奧氏體組織并使之均勻化，這個(gè)過程稱為奧氏體化。然后通過不同的冷卻 精選公文范文 14 精選公文范文 速度，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌慕M織（包括平衡組織與不平衡組織），從而獲得所需的性能。亞共析鋼、過共析鋼的奧氏體形成，以及先共析鐵素體或二次滲碳體繼續(xù)向奧氏體轉(zhuǎn)變或溶解的過程，只有加熱溫度超過A3（亞共析鋼）或Acm（過共析鋼）后，才能全部轉(zhuǎn)變或溶入奧氏體。特別地，對(duì)過共析鋼，在加熱到Acm以上全部得到奧氏體時(shí)，因?yàn)闇囟容^高，且含碳量多，使所得的奧氏體晶粒明顯粗大。（2）碳鋼的熱處理工藝制定原則a、淬火溫度的選擇亞共析鋼淬火：淬火溫度為Ac3+30-50°C。共析鋼、過共析鋼淬火溫度為Ac1+30-50C。如圖1所示。圖1碳鋼淬火溫度范圍b、保溫時(shí)間的確定淬火加熱時(shí)間是將試樣加熱到淬火溫度所需的時(shí)間及在淬火溫度停留保溫 精選公文范文 15 精選公文范文 所需時(shí)間的總和。加熱時(shí)間與鋼的成分、工件的形狀尺寸、所需的加熱介質(zhì)及加熱方法等因素有關(guān)，一般可按照經(jīng)驗(yàn)公式來估算（保溫時(shí)間計(jì)算公式：t=akd。其中a單位材料升溫時(shí)間，k系數(shù)，d材料厚度）。c、冷卻速度的影響冷卻是淬火的關(guān)鍵工序，它直接影響到鋼火后的組織和性能。冷卻時(shí)應(yīng)使冷卻速度大于臨界冷卻速度，以保證獲得馬氏體組織；在這個(gè)前提下又應(yīng)盡量緩慢冷卻，以減少鋼中的內(nèi)應(yīng)力，防止變形和開裂。為此，可根據(jù)C曲線圖（如圖2所示，1單液淬火，2雙液淬火，3分級(jí)淬火，4等溫淬火），2使淬火工作在過冷奧氏體最不穩(wěn)定的溫度范圍（650?550°C）進(jìn)行快冷（即與C曲線的“鼻尖”相切），而在較低溫度（300?100C）時(shí)冷卻速度則盡可能小些。為了保證淬火效果，應(yīng)選用合適的冷卻方法（如雙液淬火、分級(jí)淬火等）。不 精選公文范文 16 精選公文范文 同的冷卻介質(zhì)在不同的溫度范圍內(nèi)的冷卻速度有所差別。硬度測試原理硬度是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)。目前工程上，測定硬度最常用的方法是壓入法，該方法所表示的硬度是指材料表面抵抗硬物壓入的能力。硬度試驗(yàn)設(shè)備簡單，操作迅速方便，又可以直接在零件或工具上進(jìn)行試驗(yàn)而不破壞工件，并且還可以根據(jù)硬度值估計(jì)材料的近似抗拉強(qiáng)度和耐磨性。此外，硬度與材料的冷成型性、切削加工性、可焊性等工藝性能間也存在著一定的聯(lián)系，可作為選擇加工工藝時(shí)的參考。由于以上原因，所以硬度試驗(yàn)在實(shí)際生產(chǎn)中作為產(chǎn)品質(zhì)量檢查、制定合理加工工藝的最常用的重要試驗(yàn)方法。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣的技術(shù)條件中，硬度也是一項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)。測定硬度的方法很多，生產(chǎn)中應(yīng)用較多的有洛氏硬度、布氏硬度和維氏硬度等試驗(yàn)方法。洛氏硬度洛氏硬度試驗(yàn)是以一定的壓力將一特定形態(tài)的壓頭壓入被測材料的表面，如圖3所示。根據(jù)壓痕的深度來測量材料的軟硬，壓痕愈深，硬度愈低，反之硬度愈高。被測材料的硬度可直接在硬度計(jì)刻度盤上讀出。圖2各種淬火方法冷卻曲線圖3洛氏硬度試驗(yàn)原理圖表1常用洛氏硬度的試驗(yàn)條件和應(yīng)用按壓頭和載荷不同，洛氏硬度分為HRA、HRB和HRC三種類型，如表1所示。3篇三：2014年最新45#鋼的熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告金屬材料的熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)項(xiàng)目：45鋼淬火及回火前后硬度測量45號(hào)鋼的熱處理一、試驗(yàn)?zāi)康牧私庥捕葴y定的基本原理及應(yīng)用 18 精選公文范文 范圍。了解洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及其操作方法。初步建立碳鋼的含碳量與其硬度間的關(guān)系。分析淬火溫度的選擇對(duì)剛性能的影響。研究冷卻條件剛性能的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料—150A型洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)。試樣:①20x10mm45鋼。加熱爐。磨砂紙冷卻液：水（20oC左右）。HR-150A型洛氏硬度計(jì)主要零部件1.機(jī)身2.加荷手柄3.升降手把4.手輪5.絲杠保護(hù)套（內(nèi)有絲杠）6.待測試件7主軸8.小杠桿9.大杠桿10.調(diào)整塊11.定位標(biāo)記12.吊環(huán)13.螺釘14.砝碼變換器15.砝碼16,油針17.油氈18.后蓋19.緩沖器 精選公文范文 19 精選公文范文 20.卸荷手柄21,壓頭22.上蓋23.指示表24變荷手柄25.工作臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)原理熱處理是一種很重要的金屬熱加工的工藝方法，也是充分發(fā)揮金屬材料性能潛力的重要手段。熱處理的主要目的是改變鋼的性能，其中包括使用性能及工藝性能。鋼的熱處理工藝特點(diǎn)是將鋼加熱到一定的溫度，經(jīng)一定時(shí)間的保溫，然后以某種速度冷卻下來，通過這樣的工藝過程能使鋼的性能發(fā)生改變。其基本工藝方法可分為退火、淬火及回火等，本次試驗(yàn)要求淬火與回火。（一）鋼的淬火鋼的淬火:淬火就是將鋼加熱到Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上30?50oC，保溫后放入各種不同的冷卻介質(zhì)中快速冷卻，以獲得具有高硬度、高耐磨性的馬氏體組織。碳鋼經(jīng)淬火后的組織由馬氏體及一定數(shù)量的殘余奧氏體所組成。為了正確地進(jìn)行鋼的淬火，必須考慮下列三個(gè)重要因素：淬火加熱溫 精選公文范文 20 精選公文范文 度、保溫時(shí)間和冷卻速度。1、 淬火溫度的選擇正確選定加熱溫度是保證淬火質(zhì)量的重要一環(huán)。淬火時(shí)的具體加熱溫度主要取決于鋼的含碳量，可根據(jù)Fe-Fe3c相圖確定（如圖3-1所示）。對(duì)45#鋼的亞共析鋼，其加熱溫度為Ac3+30~50oC，此實(shí)驗(yàn)采用的加熱溫度為830o。若加熱溫度不足（低于780oC的Ac3溫度），則淬火組織中將出現(xiàn)鐵素體而造成強(qiáng)度及硬度的降低；但過高的加熱溫度（如超過Acm）不僅無助于強(qiáng)度、硬度的增加，反而會(huì)由于產(chǎn)生過多的殘余奧氏體而導(dǎo)致硬度和耐磨性的下降。2、 保溫時(shí)間的確定淬火加熱時(shí)間實(shí)際上是將試樣加熱到淬火溫度所需的時(shí)間及在淬火溫度停留所需時(shí)■■■■■■■■■■■■■■■■21 精選公文范文 間的總和。加熱時(shí)間與鋼的成分、工件的形狀尺寸、所用的加熱介質(zhì)、加熱方法等因素有關(guān)，一般按經(jīng)驗(yàn)公式加以估算。（經(jīng)驗(yàn)公式：加熱溫度為800oC的圓柱形工件，保溫時(shí)間為分鐘/每毫米）。3、冷卻速度的影響冷卻是淬火的關(guān)鍵工序，它直接影響到鋼淬火后的組織和性能。冷卻時(shí)應(yīng)使冷卻速度大于臨界冷卻速度，以保證獲得馬氏體組織；在這個(gè)前提下又應(yīng)盡量緩慢冷卻，以減少內(nèi)應(yīng)力，防止變形和開裂。為保證淬火效果，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)睦鋮s介質(zhì)（如水、油等）。此實(shí)驗(yàn)的淬火冷卻介質(zhì)選用水。考慮到實(shí)驗(yàn)中加熱爐的極限溫度，將加熱溫度定在800oC，保溫15分鐘后進(jìn)行水冷。鋼的回火鋼經(jīng)經(jīng)淬火后得到的馬氏體組織質(zhì)硬而脆，并且工件內(nèi)部存在很大的內(nèi)應(yīng)力,如果直接進(jìn)行磨削加工往往會(huì)出現(xiàn)龜裂；一些精密的零件在使用過程中將會(huì) 精選公文范文 22 精選公文范文 引起尺寸變化而失去精度，甚至開裂。因此淬火鋼必須進(jìn)行回火處理。不同的回火工藝可以使鋼獲得所需的各種不同的組織和性能。低溫回火：回火溫度150~250oC；回火后的組織為回火馬氏體+殘余奧氏體+碳化物；性能特點(diǎn)是硬度高，內(nèi)應(yīng)力減少。中溫回火：回火溫度350~500oC；回火后的組織為回火屈氏體；性能特點(diǎn)是硬度適中，有高的彈性。高溫回火：回火溫度500~650oC；回火后的組織為回火索氏體；性能特點(diǎn)是具有良好塑性、韌性和一定強(qiáng)度相配合的綜合性能。對(duì)碳鋼來說，回火工藝的選擇主要考慮回火溫度和保溫時(shí)間這兩個(gè)因素。實(shí)驗(yàn)所用試樣較小，故回火保溫時(shí)間可為30分鐘，回火溫度選擇低溫回火溫度，即：150~250oC。低溫回火后在空 精選公文范文 23 精選公文范文 氣中冷卻。回火冷卻方式：碳鋼回火時(shí)，一般采用在空氣中冷卻。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：1、 對(duì)45鋼進(jìn)行淬火（1） 在進(jìn)行淬火前先測量實(shí)驗(yàn)試樣的硬度九次，并將后六次測量的數(shù)據(jù)計(jì)入表格中。（2） 、將試樣放入加熱爐中，打開加熱爐。使其溫度上升到80