碳钢热处理实验报告

专业:

班级:

组别:

组员名单：

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。

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钢的热处理实验报告

一、 实验目的

1、了解热处理对材料性能的影响

2、了解在相同的热处理状态下材料成分对材料性能的影响

3、了解用显微镜观察金相的制样过程

二、仪器材料

箱式电炉（SX2-4-10、SX-4-10）、硬度测试仪（HR-150A）、30钢、T10钢、砂轮（砂纸）

三、实验过程

1）、金相的制备

将一小块金属材料用金相砂纸磨光后进行抛光，去除金相磨面由细磨所留下的细微磨痕及表面变形层，使磨面成为无划痕的光滑镜面，然后用侵蚀剂进行腐蚀，以使组织被显示出来，这样就得到了一块金相样品。

2）、钢的热处理淬火和正火

钢的淬火：   淬火就是将钢加热到相变温度以上，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。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。

步骤为：加热前先对试样进行硬度测定（为便于比较，一律用洛氏硬度测定）；再将试样放入箱式电炉中，T10钢在770℃左右，30钢在860℃左右分别均匀加热15分钟；然后迅速在水中冷却，并不断搅拌。将淬火后的试样用砂轮磨平,并测出硬度值（HRC）填入表1中。

钢的正火：钢加热到Ac3 （亚共析钢）或Ac1(过共析钢)以上30～50℃以上，保温适当时间后，在自由流动的空气中冷却的热处理工艺。

步骤为：加热前先对试样进行硬度测定（为便于比较，一律用洛氏硬度测定）。再将试样放入箱式电炉中，T10钢在770℃左右，30钢在860℃左右分别均匀加热15分钟，后在空气中缓慢冷却。将正火后的试样用砂轮磨平,并测出硬度值（HRC）填入表2中。

四、结果及讨论

1、为什么淬火处理后的硬度值比正火处理后的高？

答：因为淬火冷却速度比正火冷却速度快，由过冷奥氏体的连续冷却转变图像可知淬火后得到的是马氏体组织，而正火后得到的组织主要是珠光体。马氏体比珠光体晶粒度细晶界面多，使得晶体的位错滑移阻力增大，从而硬度提高。

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工程材料实验报告

碳钢的热处理实验

（炉冷）

 班级：机械103

小组：第五组

成员：

一、前言

在金属的再结晶温度以上的塑性变形加工称为热加工，金属热加工是机械制造中的重要过程之一，它是在不改变工件的形状和整体的化学成分前提下，赋予或改善工件的使用性能，优化工件的内在质量的一种处理方法。这是工件质量管理中的重要环节。

二．实验目的

1.      掌握金属热加工的方法和流程，了解相关的知识。

2.      对金属热加工进行初步认识，便于今后课程的理解。

3.      学会使用加工仪器，增强动手能力。

三、实验设备

中、高温热处理炉，金相显微镜，洛氏硬度计，金相砂纸。

四、实验原理（45钢，炉冷）

       45钢为亚共析钢，亚共析钢随炉冷却一般用在退火中。本次实验是属于完全退火。在退火中，随炉冷却至A3线温度时，开始析出铁素体，称先共析铁素体。随着温度的降低，析出过程持续进行，温度降至A1时，具有共析成分的奥氏体转变为珠光体，最终得到铁素体和珠光体构成的组织（F+P）。

       随炉冷却退火目的：细化晶粒，均匀组织，消除组织缺陷。降低硬度，改善切削加工性，消除内应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向。

五、热处理工艺

退火操作是工件金加热（碳钢一般加热至780~900℃）、保温后进行缓慢冷却，所以退火工件一般是在炉中，随炉子降温而冷却。

退火加热温度控制要准确。温度过低达不到退火的目的；温度过高又会造成过热、过烧、氧化、脱碳等缺陷。另外还应注意零件的放置位置。

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  南昌大学实验报告

学生姓名：                   学    号：                   专业班级：                  

实验类型：□ 验证 ■ 综合 □ 设计 □ 创新   实验日期：            实验成绩：            

一、实验项目名称：碳钢的表面淬火操作

二、实验目的

三、实验基本原理

四、主要仪器设备及耗材

五、实验步骤

六、实验数据的结果及分析

硬度的分布曲线（其中纵坐标为频率，横坐标为硬度值）

七、体会或对改进实验的建议

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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

班级：机械一班

组长：林文文    学号：201006040112

组员：竹凌东          201006040111

陈林            201006040113

陈书尚          201006040114

指导老师：杨兰英

试验日期：20##年12月八日

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。

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工程材料实验报告（三）

实验名称  ______________________                               审阅__________

班级_______________    姓名___________    学号______________    日期__________

一、实验目的

二、简述本实验操作过程。

三、实验结果

表1   45号钢正火后硬度测试结果

表2    45号钢淬火、回火后硬度测试结果

四、分析45钢正火、淬火、淬火+400℃回火的组织与性能的差别。

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  南昌大学实验报告

学生姓名：                   学    号：                   专业班级：                  

实验类型：□ 验证 ■ 综合 □ 设计 □ 创新   实验日期：            实验成绩：            

一、实验项目名称：碳钢的热处理操作

二、实验目的

三、实验基本原理

四、主要仪器设备及耗材

五、实验步骤

六、实验数据及处理结果

七、体会或对改进实验的建议

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