(完整)碳钢热处理实验

碳钢热处理实验报告
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组员名单:
姓名
学号
XX大学机电工程系
指导老师:
20XX年X月
碳钢的热处理实验
一.实验目的
(1)了解碳钢热处理工艺操作.
(2)学会使用马氏体测量材料的硬度性能值。
(3)探讨淬火温度、淬火冷却速度、回火温度对40钢和T12钢的组织和性能的影响。
(4)巩固课堂教学所学相关知识,体会材料的成分—工艺—组织性能之间关系.
二、概述
    热处理是一种很重要的热加工工艺方法,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。
热处理之所以能使钢的性能发生显著变化,主要是由于钢的内部组织结构可以发生一系列变化。采用不同的热处理工艺过程,将会使钢得到不同的组织结构,从而获得所需要的性
能。
钢的热处理基本工艺方法可分为退火、正火、淬火和回火等。
三.实验原理
(1)钢的热处理
1.钢的退火
    钢的退火指将钢加热到一定温度并保温一段时间,然后使它慢慢冷却的过程。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度,经过保温后缓慢冷却的热处理方法.
2。钢的正火:
正火,又称常化,是将工件加热至Ac3或Acm以上40~60℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化,去除材料的内应力,降低材料的硬度.
3。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。
4。钢的退火:
退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。
时尚七太(2)洛氏硬度计的测量原理:
洛氏硬度计是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下,压入材料的塑性变形浓度来表示的。在规定条件下,将洛氏硬度计压头(金刚石圆锥、钢球或
硬质合金球)分2个步骤压入试样表面。卸除主试验力后,在初试验力下测量压痕残余深度h。以压痕残余深度h代表硬度的高低。洛氏硬度试验原理如图所示
四.实验设备及其材料
(1)箱式电炉及温控仪表
(2)洛氏硬度计
(3)冷却剂:水和油
(4)试样:45#钢
五.实验内容
(1)测量原材料的硬度.
(2)进行45#钢的淬火实验。
(3)对45#钢加热到800度后空冷到常温。
(4)用洛氏硬度计测量试样热处理试验前后的硬度。
(5)记录实验数据。
六.热处理工艺参数的确定
(1)加热温度的确定。
淬火温度取决于钢的临界点。
亚共析钢,适宜的淬火温度为Ac3以上30℃~50℃,淬火后的组织为均匀细小的马氏体。如果加热温度小于Ac3,淬火组织中仍保留一部分原始组织的铁素体,会造成淬火
硬度不足.
过共析钢,适宜的淬火温度为Ac1以上30℃~50℃,淬火后的组织为马氏体和二次渗碳体.
细胞骨架
(2)加热温度和保温时间的确定
加热`保温的目的是为了使零件内外达到所要求的加热温度,完成应有的组织转变。其时间主要取决零件的尺寸`形状`钢的成分`原始组织状态`加热介质`零件的装炉方式以及加热温度等。
本试验中用圆柱形短试样,在马福电炉中加热,加热温度在如表1所示,安直径每毫米大约以分钟计算。如D=12mm,加热时间约为t=11min。
(3)冷却介质与方法
与冷却介质适应是最终获得组织与性能的重要工艺因素,淬火介质主要根据所要求的组织和性能来确定。常用介质有水`盐水`油`空气等。
七.实验流程、成员原始数据记录及分析。
1.实验流程:
a按组领取式样,绑好铁丝环。
b练习测定式样处理前硬度。
c规定条件进行热处理,注意操作安全。
d样处理后,用砂纸抹去氧化皮,擦净,然后在洛氏硬度计上测硬度值.
e记录数据。
2,实验数据:
表一:试样原始硬度:
材料
原始硬度(单位:巴氏硬度)
平均值(单位:巴氏硬度)
第一次
第二次
第三次
鲎血45#
11.5
11。4
14.4
12.4
T10
18。3
21.5
24.1
21.3
表二:
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组别
冷却方式
处理后硬度
平均值
1
在仪器中冷却
5。8
4.1
4。6
5.6
6。2
4.9
5。2
2
在空气中冷却
17。2
17.9
19.5
18.6
19.4开关电源模块并联供电系统
19.5
18.6
3
在水中冷却
18.3
21.5
15。0
19。0
19。5
20。0
18。9
4
在油中冷却
23.0
24.0
30。0
28.0
27。0
25.0
29.1
5
在水中冷却后回炉650℃
27。9
28.0
27.1
26.4
25.8
26.5
27.0
6
在水中冷却后回炉200℃
48.8
女体解剖授业
50。7
52。5
44.1
48。1
46.1
48。4
2。8HRC),然后在800温度下加热8分钟,然后进行空冷处理,之后再进行三次硬度测试,其值分别为32.9,33。0,32。4,单位为HRC,然后在显微镜观察并获取图像.
45#钢正火温度为800度。保温一段时间(8分钟),45#的组织转变为奥氏体+二次渗碳体,保温后放入空气中冷却,可以形成索氏体和托氏体,这样可以细化组织,适当提高硬度和强度。
、注意事项
1.本实验加热都为电炉,由于炉内电阻丝距离炉膛较近,容易漏电,所以电炉一定要接地,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。开关炉门要迅速,炉门打开时间不宜过长。
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,否则试样表面会由于冷却不均而出现软点.
5.淬火时水温应保持20~30左右,水温过高要及时换水。

本文发布于:2023-06-23 14:56:44,感谢您对本站的认可!

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标签:淬火   组织   加热   温度   冷却   热处理
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