第一篇：熱處理實驗報告

篇一：鋼的熱處理實驗報告 鋼的熱處理實驗報告

一、實驗目的

1、了解熱處理對材料性能的影響

2、了解在相同的熱處理狀態(tài)下材料成分對材料性能的影響

3、了解用顯微鏡觀察金相的制樣過程

二、儀器材料

箱式電爐（sx2-4-

10、sx-4-10）、硬度測試儀（hr-150a）、30鋼、t10鋼、砂輪（砂紙）

三、實驗過程 1）、金相的制備

將一小塊金屬材料用金相砂紙磨光后進行拋光，去除金相磨面由細磨所留下的細微磨痕及表面變形層，使磨面成為無劃痕的光滑鏡面，然后用侵蝕劑進行腐蝕，以使組織被顯示出來，這樣就得到了一塊金相樣品。2）、鋼的熱處理淬火和正火

鋼的淬火：淬火就是將鋼加熱到相變溫度以上，保溫后放入各種不同的冷卻介質中（v冷應大于v臨），以獲得馬氏體組織。鋼經淬火后的組織由馬氏體及一定數量的殘余奧氏體所組成。

步驟為：加熱前先對試樣進行硬度測定（為便于比較，一律用洛氏硬度測定）；再將試樣放入箱式電爐中，t10鋼在770℃左右，30鋼在860℃左右分別均勻加熱15分鐘；然后迅速在水中冷卻，并不斷攪拌。將淬火后的試樣用砂輪磨平,并測出硬度值（hrc）填入表1中。

鋼的正火：鋼加熱到ac3（亞共析鋼）或ac1(過共析鋼)以上30～50℃以上，保溫適當時間后，在自由流動的空氣中冷卻的熱處理工藝。

步驟為：加熱前先對試樣進行硬度測定（為便于比較，一律用洛氏硬度測定）。再將試樣放入箱式電爐中，t10鋼在770℃左右，30鋼在860℃左右分別均勻加熱15分鐘，后在空氣中緩慢冷卻。將正火后的試樣用砂輪磨平,并測出硬度值（hrc）填入表2中。

四、結果及討論

1、為什么淬火處理后的硬度值比正火處理后的高？

答：因為淬火冷卻速度比正火冷卻速度快，由過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉變圖像可知淬火后得到的是馬氏體組織，而正火后得到的組織主要是珠光體。馬氏體比珠光體晶粒度細晶界面多，使得晶體的位錯滑移阻力增大，從而硬度提高。

2、在相同的熱處理狀態(tài)下不同的材料成分對鋼的硬度的影響？

答：鋼的硬度與鋼的含碳量有關。30鋼是亞共析鋼，熱處理后室溫下的組織為鐵素體和珠光體，而t10鋼為過共析鋼，熱處理后室溫下的組織為珠光體和滲碳體。滲碳體是脆硬相硬度比鐵素體高，所以在相同的熱處理狀態(tài)下t10的硬度比30鋼高。

五、結論

1、不同的熱處理對材料的性能影響不同。

2、不同材料成分的鋼在相同的熱處理狀態(tài)下性能不同。篇二：金屬材料及熱處理實驗報告

金屬材料及熱處理實驗報告

學 院： 高等工程師學院專業(yè)班級： 冶金e111姓 名： 學 號： 楊澤榮 41102010 2014年6月7日45號鋼300℃回火后的組織觀察及洛氏硬度測定 目錄

一、實驗目的..........................................................................................................................1

二、實驗原理..........................................................................................................................1 1.加熱溫度的選擇...........................................................................................................1 2.保溫時間的確定...........................................................................................................2 3.冷卻方法.......................................................................................................................3

三、實驗材料與設備..............................................................................................................4 1.實驗材料.......................................................................................................................4 2.實驗設備.......................................................................................................................4

四、實驗步驟..........................................................................................................................4 1.試樣的熱處理...............................................................................................................4 1.1淬火....................................................................................................................4 1.2回火....................................................................................................................5 2.試樣硬度測定...............................................................................................................5 3.顯微組織觀察與拍照記錄............................................................................................5 3.1樣品的制備.........................................................................................................5 3.2顯微組織的觀察與記錄.....................................................................................6

五、實驗結果與分析..............................................................................................................6 1.樣品硬度與顯微組織分析............................................................................................6 2.淬火溫度、淬火介質對鋼組織和性能的影響............................................................6 2.1淬火溫度的影響.................................................................................................6 2.2淬火介質的影響.................................................................................................7 3回火溫度對鋼組織與性能的影響................................................................................7 3.1回火溫度對45鋼組織的影響...........................................................................7 3.2回火溫度對 45 鋼硬度和強度的影響.............................................................7 4合金元素對鋼的淬透性、回火穩(wěn)定性的影響............................................................8 4.1合金元素對鋼的淬透性的影響.........................................................................8 4.2合金元素對鋼的回火穩(wěn)定性的影響.................................................................9 5碳含量對鋼的淬硬性的影響........................................................................................9

六、結論..................................................................................................................................9 參考文獻...................................................................................................................................9

一、實驗目的

1.掌握碳鋼的常用熱處理（淬火及回火）工藝及其應用。2.研究加熱條件、保溫時間、冷卻條件與鋼性能的關系。3.分析淬火及回火溫度對鋼性能的影響。4.觀察鋼經熱處理后的組織，熟悉碳鋼經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)學生獨立分析問題和解決問題的能力。

二、實驗原理

鋼的熱處理就是利用鋼在固態(tài)范圍內的加熱、保溫和冷卻，以改變其內部組織，從而獲得所需要的物理、化學、機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。

進行熱處理時，加熱溫度、保溫時間和冷卻方式是最重要的三個基本工藝因素。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+(20—30)℃（完全退火）；共析鋼和過共析鋼加熱至ac1 +(20—30)℃（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 +(30—50)℃；過共析鋼加熱至accm +(30—50)℃，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2.1。3)淬火加熱溫度 一般亞共析鋼加熱至ac3+(30—50)℃；共析鋼和過共析鋼加熱至ac1+(30—50)℃，見圖2.2。鋼的成分，原始組織及加熱速度等皆影響到臨界點的位置。在各種熱處理手冊或材料手冊中，都可以查到各種鋼的熱處理溫度。熱處理時不能任意提高加熱溫度，因為加熱溫度過高時，晶粒容易長大，氧化、脫碳和變形等都會變得比較嚴重。各種常用鋼的工藝規(guī)范見表2.1。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（常常是根據硬度的要求）。按加熱溫度高低回火可分為三類：

圖2.2 淬火的加熱溫度范圍圖2.1 退火和正火的加熱溫度范圍

表2.1 常用鋼的工藝規(guī)范a． 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、量具和滾動軸承件。b． 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hrc40—48。其目的是獲得高的彈性極限，同時有高的韌性。主要用于含碳0.5—0.8%的彈簧鋼熱處理。

c． 高溫回火 在500—650℃的回火稱高溫回火，所得組織為回火索氏體，硬度約為hrc25—35。其目的是獲得既有一定強度、硬度，又有良好沖擊韌性的綜合機械性能。所以把淬火后經高溫回火的處理稱為調質處理，用于中碳結構鋼。2.保溫時間的確定

為了使工件內外各部分溫度約達到指定溫度，并完成組織轉變，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間。通常將工件升溫和保溫所需時間算在一起，統(tǒng)稱為加熱時間。

熱處理加熱時間必須考慮許多因素，例如工件的尺寸和形狀，使用的加熱設備及裝爐量，裝爐時爐子溫度、鋼的成分和原始組織，熱處理的要求和目的等等。

1)退火、正火保溫時間 實際工作中多根據經驗大致估算加熱時間。一般規(guī)定，在空氣介質中，升到規(guī)定溫度后的保溫時間，對碳鋼來說，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，保溫時間則可縮短1—2倍。2)淬火加熱保溫時間按下列經驗公式估算： t???k?h 式中t—保溫時間(min)；

α—加熱系數(min/mm)（見表2.2）；

k—工件裝爐方式修正系數（一般 k = 1～1.5）； h—工件有效厚度(mm)（尺寸最小部位）。表2.2 加熱系數α(min/mm)可參考經驗公式加以確定：

3)回火時間回火時間一般從工件入爐后爐溫升至回火溫度時開始計算?；鼗饡r間一般為1~3h，t??d?b 式中t—回火保溫時間(min)； d—工件有效厚度(mm)；

b—附加時間，一般為10~20min；

α—加熱系數（箱式電爐取2~2.5min/mm）。3.冷卻方法

熱處理時的冷卻方式要適當，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（常化）采用空氣冷卻，大件可采用吹風冷卻。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；另一方面冷卻應盡量緩慢，以減少內應力，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和方法，使淬火工件在奧氏體最不穩(wěn)定的溫度范圍內（650—550℃）快冷，超過臨界冷卻速度，而在ms（300—100℃）點以下溫度時冷卻較慢，理想的冷卻速度如圖2.3所示。

常用淬火方法有單液淬火、雙液淬火（先水冷后油冷）、分級淬火、等溫淬火，如圖2.4所示。表2.3中列出了幾種常用淬火介質的冷卻能力。

圖2.3 淬火時的理想冷卻曲線示意圖 圖2.4 各種淬火冷卻曲線示意圖篇三：45鋼的熱處理實驗報告

金屬材料的熱處理實驗報告

試驗項目：45鋼淬火及回火前后硬度測量 班級：機械一班

組長：林文文 學號：201006040112 組員：竹凌東 陳林 陳書尚

指導老師：楊蘭英

試驗日期：

***0060401***114 2011年12月八日45號鋼的熱處理

一、試驗目的

1.了解硬度測定的基本原理及應用范圍。

2.了解洛氏硬度試驗機的主要結構及其操作方法。3.初步建立碳鋼的含碳量與其硬度間的關系。4.分析淬火溫度的選擇對剛性能的影響。5.研究冷卻條件剛性能的關系。

二、實驗儀器及材料

1.hr—150a型洛氏硬度試驗機。2.試樣:φ20×10mm 45鋼。3.加熱爐。4.磨砂紙

5．冷卻液：水（20oc左右）。hr-150a型洛氏硬度計主要零部件

1.機身 2.加荷手柄 3.升降手把4.手輪5.絲杠保護套（內有絲杠）6.待測試件7主軸 8.小杠桿9.大杠桿10.調整塊11.定位標記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20.卸荷手柄21.壓頭22.上蓋23.指示表 24變荷手柄25.工作臺

三、實驗原理

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是將鋼加熱到一定的溫度，經一定時間的保溫，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中快速冷卻(v冷＞v臨)，以獲得具有高硬度、高耐磨性的馬氏體組織。碳鋼經淬火后的組織由馬氏體及一定數量的殘余奧氏體所組成。為了正確地進行鋼的淬火，必須考慮下列三個重要因素：淬火加熱溫度、保溫時間和冷卻速度。

1、淬火溫度的選擇

正確選定加熱溫度是保證淬火質量的重要一環(huán)。淬火時的具體加熱溫度主要取決于鋼的含碳量，可根據fe-fe3c相圖確定（如圖3-1所示）。對45#鋼的亞共析鋼，其加熱溫度為 ac3+30~50oc，此實驗采用的加熱溫度為830o。若 加熱溫度不足（低于780oc的ac3溫度），則淬火 組織中將出現鐵素體而造成強度及硬度的降低； 但過高的加熱溫度（如超過acm）不僅無助于強度、硬度的增加，反而會由于產生過多的殘余奧氏體 而導致硬度和耐磨性的下降。

2、保溫時間的確定

淬火加熱時間實際上是將試樣加熱到淬火溫度所 需的時間及在淬火溫度停留所需時間的總和。加 熱時間與鋼的成分、工件的形狀尺寸、所用的加 熱介質、加熱方法等因素有關，一般按經驗公式 加以估算。（經驗公式：加熱溫度為800oc的圓柱 形工件，保溫時間為1.0分鐘/每毫米）。

3、冷卻速度的影響

冷卻是淬火的關鍵工序，它直接影響到鋼淬火后的組織和性能。冷卻時應使冷卻速度大于臨界冷卻速度，以保證獲得馬氏體組織；在這個前提下又應盡量緩慢冷卻，以減少內應力，防止變形和開裂。為保證淬火效果，應選用適當的冷卻介質（如水、油等）。此實驗的淬火冷卻介質選用水。

考慮到實驗中加熱爐的極限溫度，將加熱溫度定在800 oc，保溫15分鐘后進行水冷。(二)鋼的回火

鋼經經淬火后得到的馬氏體組織質硬而脆,并且工件內部存在很大的內應力,如果直接進行磨削加工往往會出現龜裂；一些精密的零件在使用過程中將會引起尺寸變化而失去精度，甚至開裂。因此淬火鋼必須進行回火處理。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 能特點是硬度高，內應力減少。

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；性能特點是具有良好塑 性、韌性和一定強度相配合的綜合性能。

對碳鋼來說，回火工藝的選擇主要考慮回火溫度和保溫時間這兩個因素。實驗所用試樣較小，故回火保溫時間可為30分鐘，回火溫度選擇低溫回火溫度，即：150~250oc。低溫回火后在空氣中冷卻。

回火冷卻方式：碳鋼回火時，一般采用在空氣中冷卻。

四、實驗內容與步驟：

1、對45鋼進行淬火

（1）在進行淬火前先測量實驗試樣的硬度九次，并將后六次測量的數據計入表格中。（2）、將試樣放入加熱爐中，打開加熱爐。使其溫度上升到800 oc開始計時。保溫15分鐘。（3）、15分鐘后，取出試樣對其進行水冷。（4）、待試樣完全冷卻，用磨砂紙將其表面磨平整光滑。（5）、再次測量試樣的硬度一共五次。并計入表格中。

2、對45鋼淬火后進行低溫回火（1）、將回火爐的溫度設定在200 oc。（2）、待溫度升到200 oc時，將試樣放入加熱爐中，并開始計時。保溫30分鐘（3）、30分鐘后，取出試樣放在指定位置進行空冷。（4）、待試樣完全冷卻，用磨砂紙將其表面磨平整光滑。（5）、再次測量試樣的硬度一共五次。并計入表格中。

五、實驗數據記錄

1、淬火前的硬度

分析：測量時，由于選擇的測量點不同和人為操作因素，每次測量的數據存在誤差。試樣中心和邊沿的硬度明顯不同，測量時盡量選擇中心處測量。

2、淬火后的硬度

分析：與淬火前相比，淬火后的硬度明顯增大。說明適當的淬火可以增大材料的硬度。

3、回火后的硬度

分析：與淬火前相比，回火后鋼的硬度明顯大于鋼的原始硬度，但比淬火后的硬度小些。說明回火后鋼的硬度降低了。

六、分析與討論

試驗中，鋼淬火加熱后，必須迅速在水中冷卻。這是因為誰的冷卻速度快，防止奧氏體轉變?yōu)橹楣怏w而得不到需要的馬氏體組織。通過淬火，鋼的硬度得到了明顯的提高。

淬火鋼在回火過程中發(fā)生了一系列的組織變化，這必然會引起機械性能發(fā)生相應的變化。淬火鋼的回火，實質上是一個軟化過程，性能變化的總趨勢是，隨著回火溫度的升高，硬度、強度降低，而塑性、韌性提高。

七、實驗感想

對于我們機械學生，這是第一次比較專業(yè)的實驗。因此，實驗過程中大家都非常的認真投入。從中切實學習到了知識，提高了自己的動手能力。特別是材料硬度的變化，讓我們感受到了材料的魅力，增加了我們對材料的興趣。

第二篇：熱處理實驗報告要求

熱處理實驗報告要求

1、要求每一位同學獨立完成自己的實驗報告，禁止抄襲。

2、書寫實驗報告具體要求：

封面： 實驗室名稱：

金屬材料試驗室

實驗課程名稱： ［對應的理論課名稱］

實驗項目名稱： 熱處理試驗

第二頁：

一、試驗目的 ［參閱實驗指導書］

二、實驗原理 ［參閱實驗指導書］

三、使用儀器、材料（箱式電阻爐、水桶、45號鋼：Φ16X25試樣）

第三頁：

四、實驗步驟：

①、淬火前硬度測定（具體數據）。

②、依據什么條件選定淬火加熱溫度及保溫時間。

③、出爐冷卻方法。

④、淬火后硬度測定。

⑤、（調質處理：）回火加熱溫度、保溫時間確定及冷卻方法。

⑥、回火后硬度測定。

五、實驗過程原始記錄（數據、圖表、計算等）

［謄寫原始記錄單上所有的表格實驗數據］ 第四頁：

六、實驗結果及分析

①、根據鐵碳合金相圖分析45號鋼從高溫液相狀態(tài)緩慢冷卻到常溫狀

態(tài)過程中各個溫度段組織構成情況。

②、淬火前45號鋼是什么組織構成情況（參閱金相試驗中的掛圖），測

定的硬度多少？從組織構成情況分析原因：是什么組織導致試樣硬

度值低。

③、根據什么制定45號鋼淬火加熱溫度、如何確定保溫時間？（冷卻方

式）水冷與臨界冷卻速度有何關系？

④、淬火后是什么組織構成情況？測定的硬度多少？從組織構成情況分

析硬度值高的原因（參閱教材說明）。

⑤、回火加熱溫度及保溫時間確定過程（參閱實驗指導書），測定的硬

度多少？組織構成情況如何？從組織構成情況分析硬度低于淬火

后硬度的原因（參閱教材說明）。

第三篇：熱處理實驗報告

篇一:鋼得熱處理實驗報告 鋼得熱處理實驗報告 一、實驗目得 1、了解熱處理對材料性能得影響 2、了解在相同得熱處理狀態(tài)下材料成分對材料性能得影響 3、了解用顯微鏡觀察金相得制樣過程 二、儀器材料 箱式電爐(sx2—4-１0、sx—４-1０）、硬度測試儀(hr—150a）、30 鋼、t10 鋼、砂輪（砂紙)三、實驗過程 １）、金相得制備 將一小塊金屬材料用金相砂紙磨光后進行拋光,去除金相磨面由細磨所留下得細微磨痕及表面變形層,使磨面成為無劃痕得光滑鏡面,然后用侵蝕劑進行腐蝕，以使組織被顯示出來，這樣就得到了一塊金相樣品。

2)、鋼得熱處理淬火與正火 鋼得淬火：淬火就就是將鋼加熱到相變溫度以上，保溫后放入各種不同得冷卻介質中(v 冷應大于ｖ臨）,以獲得馬氏體組織。鋼經淬火后得組織由馬氏體及一定數量得殘余奧氏體所組成。

步驟為:加熱前先對試樣進行硬度測定(為便于比較，一律用洛氏硬度測定)；再將試樣放入箱式電爐中,t10 鋼在７70℃左右,30 鋼在８60℃左右分別均勻加熱 15 分鐘;然后迅速在水中冷卻,并不斷攪拌.將淬火后得試樣用砂輪磨平，并測出硬度值(hrc)填入表 1 中。

鋼得正火:鋼加熱到 ac３（亞共析鋼）或ａc1(過共析鋼）以上３0~５0℃以上,保溫適當時間后,在自由流動得空氣中冷卻得熱處理工藝。

步驟為:加熱前先對試樣進行硬度測定（為便于比較,一律用洛氏硬度測定）。再將試樣放入箱式電爐中,ｔ10 鋼在 770℃左右，30 鋼在 860℃左右分別均勻加熱 15 分鐘,后在空氣中緩慢冷卻。將正火后得試樣用砂輪磨平，并測出硬度值(hｒｃ)填入表 2 中。

四、結果及討論 1、為什么淬火處理后得硬度值比正火處理后得高？ 答:因為淬火冷卻速度比正火冷卻速度快,由過冷奧氏體得連續(xù)冷卻轉變圖像可知淬火后得到得就是馬氏體組織,而正火后得到得組織主要就是珠光體.馬氏體比珠光體晶粒度細晶界面多，使得晶體得位錯滑移阻力增大，從而硬度提高。

２、在相同得熱處理狀態(tài)下不同得材料成分對鋼得硬度得影響? 答：鋼得硬度與鋼得含碳量有關。３0 鋼就是亞共析鋼,熱處理后室溫下得組織為鐵素體與珠光體,而 t10 鋼為過共析鋼，熱處理后室溫下得組織為珠光體與滲碳體.滲碳體就是脆硬相硬度比鐵素體高，所以在相同得熱處理狀態(tài)下 t10 得硬度比 30 鋼高。

五、結論 1、不同得熱處理對材料得性能影響不同。

２、不同材料成分得鋼在相同得熱處理狀態(tài)下性能不同。篇二：金屬材料及熱處理實驗報告 金屬材料及熱處理實驗報告 學 院: 高等工程師學院專業(yè)班級：

冶金 e111 姓

名：

學

號：

楊澤榮

4110２0１0 2014 年 6 月 7 日 45 號鋼 3０0℃回火后得組織觀察及洛氏硬度測定 目錄 一、實驗目得、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 二、實驗原理、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 1.加熱溫度得選擇、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 2、保溫時間得確定、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、２ ３、冷卻方法、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、３ 三、實驗材料與設備、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 1.實驗材料、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、４ ２、實驗設備、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 四、實驗步驟、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 1.試樣得熱處理、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 1.１淬火、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 1、2 回火、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、５ 2、試樣硬度測

定、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5 3、顯微組織觀察與拍照記錄、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5 3、１樣品得制備、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5 3、2 顯微組織得觀察與記錄、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 五、實驗結果與分析、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 1.樣品硬度與顯微組織分析、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 ２、淬火溫度、淬火介質對鋼組織與性能得影響、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 2.1 淬火溫度得影響、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 ２、2 淬火介質得影響、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、７ 3 回火溫度對鋼組織與性能得影響、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、７ 3.1 回火溫度對４5 鋼組織得影響、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、7 3、2 回火溫度對 45 鋼硬度與強度得影響、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、７ 4 合金元素對鋼得淬透性、回火穩(wěn)定性得影響、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、8 4.１合金元素對鋼得淬透性得影響、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、8

４、2 合金元素對鋼得回火穩(wěn)定性得影響、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 5 碳含量對鋼得淬硬性得影響、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 六、結論、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 參考文獻、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 一、實驗目得 1.掌握碳鋼得常用熱處理(淬火及回火)工藝及其應用。

２、研究加熱條件、保溫時間、冷卻條件與鋼性能得關系。

3、分析淬火及回火溫度對鋼性能得影響。

4、觀察鋼經熱處理后得組織,熟悉碳鋼經不同熱處理后得顯微組織及形態(tài)特征.5、了解金相照相得攝影方法，培養(yǎng)學生獨立分析問題與解決問題得能力.二、實驗原理 鋼得熱處理就就是利用鋼在固態(tài)范圍內得加熱、保溫與冷卻,以改變其內部組織,從而獲得所需要得物理、化學、機械與工藝性能得一種操作.一般熱處理得基本操作有退火、正火、淬火、回火等。

進行熱處理時,加熱溫度、保溫時間與冷卻方式就是最重要得三個基本工藝因素。正確選擇這三者得規(guī)范,就是熱處理成功得基本保證。

1、加熱溫度得選擇 1)退火加熱溫度

一般亞共析鋼加熱至 ac3+（２０—30）℃（完全退火)；共析鋼與過共析鋼加熱至 aｃ1 +(２0-30)℃(球化退火),目得就是得到球狀滲碳體，降低硬度，改善高碳鋼得切削性能。

2)正火加熱溫度

一般亞共析鋼加熱至 ac3 ＋(30—５０)℃;過共析鋼加熱至ａｃｃm ＋（30—５０)℃,即加熱到奧氏體單相區(qū)。退火與正火得加熱溫度范圍選擇見圖 2、1.3)淬火加熱溫度

一般亞共析鋼加熱至 ac３+（30—５０)℃;共析鋼與過共析鋼加熱至ａc1＋(３０-50)℃,見圖 2、2。

鋼得成分,原始組織及加熱速度等皆影響到臨界點得位置。在各種熱處理手冊或材料手冊中,都可以查到各種鋼得熱處理溫度。熱處理時不能任意提高加熱溫度,因為加熱溫度過高時，晶粒容易長大,氧化、脫碳與變形等都會變得比較嚴重。各種常用鋼得工藝規(guī)范見表２、1.4)回火溫度得選擇

鋼淬火后都要回火，回火溫度決定于最終所要求得組織與性能（常常就是根據硬度得要求)。按加熱溫度高低回火可分為三類: 圖 2、2 淬火得加熱溫度范圍圖 2、１ 退火與正火得加熱溫度范圍 表 2、1 常用鋼得工藝規(guī)范 a。

低溫回火

在 150-250℃得回火稱為低溫回火,所得組織為回火馬氏體,硬度約為ｈrc6０。其目得就是降低淬火應力,減少鋼得脆性并保持鋼得高硬度。低溫回火常用于高碳鋼得切削刀具、量具與滾動軸承件.ｂ.中溫回火

在 350—50０℃得回火稱為中溫回火，所得組織為回火屈氏體，硬度約為hrc40—48。其目得就是獲得高得彈性極限,同時有高得韌性。主要用于含碳 0、5—0、８%得彈簧鋼熱處理.c.高溫回火

在 50０—650℃得回火稱高溫回火，所得組織為回火索氏體，硬度約為 hrｃ25—35．其目得就是獲得既有一定強度、硬度,又有良好沖擊韌性得綜合機械性能。所以把淬火后經高溫回火得處理稱為調質處理，用于中碳結構鋼． ２、保溫時間得確定 為了使工件內外各部分溫度約達到指定溫度,并完成組織轉變，使碳化物溶解與奧氏體成分均勻化,必須在淬火加熱溫度下保溫一定得時間。通常將工件升溫與保溫所需時間算在一起，統(tǒng)稱為加熱時間。

熱處理加熱時間必須考慮許多因素,例如工件得尺寸與形狀,使用得加熱設備及裝爐量,裝爐時爐子溫度、鋼得成分與原始組織,熱處理得要求與目得等等.1)退火、正火保溫時間

實際工作中多根據經驗大致估算加熱時間。一般規(guī)定,在空氣介質中,升到規(guī)定溫度后得保溫時間,對碳鋼來說,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,保溫時間則可縮短 1—２倍。

2)淬火加熱保溫時間按下列經驗公式估算: t??？k?h 式中ｔ-保溫時間(ｍｉn)； α—加熱系數（miｎ/mm）

（見表 2、２）;ｋ—工件裝爐方式修正系數(一般 k = 1~1、5）;ｈ—工件有效厚度（mm)（尺寸最小部位)。表 2、２ 加熱系數 α(min/mｍ)可參考經驗公式加以確定: 3)回火時間回火時間一般從工件入爐后爐溫升至回火溫度時開始計算?；鼗饡r間一般為１~3h, t？?d?ｂ 式中 t-回火保溫時間(min);d—工件有效厚度(mm)； ｂ—附加時間,一般為 1０~20min;α—加熱系數(箱式電爐取 2~2、5min/mm)。

3、冷卻方法 熱處理時得冷卻方式要適當,才能獲得所要求得組織與性能。

退火一般采用隨爐冷卻。

正火（?；?采用空氣冷卻,大件可采用吹風冷卻。

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；另一方面冷卻應盡量緩慢，以減少內應力,避免變形與開裂.為了解決上述矛盾,可以采用不同得冷卻介質與方法，使淬火工件在奧氏體最不穩(wěn)定得溫度范圍內(65０—55０℃)快冷，超過臨界冷卻速度,而在 ms(300—100℃)點以下溫度時冷卻較慢,理想得冷卻速度如圖２、3 所示。

常用淬火方法有單液淬火、雙液淬火(先水冷后油冷）、分級淬火、等溫淬火,如圖 2、4 所示。表２、3 中列出了幾種常用淬火介質得冷卻能力。

圖 2、３ 淬火時得理想冷卻曲線示意圖 圖２、4 各種淬火冷卻曲線示意圖篇三:45 鋼得熱處理實驗報告 金屬材料得熱處理實驗報告 試驗項目：45 鋼淬火及回火前后硬度測量 班級:機械一班 組長:林文文 學號:２ 組員:竹凌東 陳林 陳書尚 指導老師:楊蘭英 試驗日期: 224

2０11 年１2 月八日 45 號鋼得熱處理 一、試驗目得 1.了解硬度測定得基本原理及應用范圍。

2.了解洛氏硬度試驗機得主要結構及其操作方法。

3.初步建立碳鋼得含碳量與其硬度間得關系。

4.分析淬火溫度得選擇對剛性能得影響.5.研究冷卻條件剛性能得關系。

二、實驗儀器及材料 1.hr—1５0a 型洛氏硬度試驗機。

2.試樣:φ20×10mｍ 4５鋼． 3.加熱爐。

4.磨砂紙 5。冷卻液：水（20oc 左右)。

hr—１５０a 型洛氏硬度計主要零部件 1.機身 2、加荷手柄 3、升降手把 4、手輪５、絲杠保護套(內有絲杠)6、待測試件７主軸 8、小杠桿 9、大杠桿 10、調整塊 11、定位標記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２０、卸荷手柄 2１、壓頭 22、上蓋 23、指示表 ２４變荷手柄２５、工作臺 三、實驗原理 熱處理就是一種很重要得金屬熱加工得工藝方法，也就是充分發(fā)揮金屬材料性能潛力得重要手段。熱處理得主要目得就是改變鋼得性能，其中包括使用性能及工藝性能。鋼得熱處理工藝特點就是將鋼加熱到一定得溫度,經一定時間得保溫, 然后以某種速度冷卻下來，通過這樣得工藝過程能使鋼得性能發(fā)生改變．其基本工藝方法可分為退火、淬火及回火等,本次試驗要求淬火與回火.(一）鋼得淬火 鋼得淬火:淬火就就是將鋼加熱到 aｃ3(亞共析鋼）或 ac１(過共析鋼)以上 30~5０oｃ，保溫后放入各種不同得冷卻介質中快速冷卻（v 冷＞ｖ臨）,以獲得具有高硬度、高耐磨性得馬氏體組織。碳鋼經淬火后得組織由馬氏體及一定數量得殘余奧氏體所組成。為了正確地進行鋼得淬火，必須考慮下列三個重要因素:淬火加熱溫度、保溫時間與冷卻速度。

１、淬火溫度得選擇 正確選定加熱溫度就是保證淬火質量得重要一環(huán)。淬火時得具體加熱溫度主要取決于鋼得含碳量，可根據 fe-ｆe３c 相圖確定(如圖３-１所示）。對 45#鋼得亞共析鋼，其加熱溫度為 ａc３＋3０~50oｃ,此實驗采用得加熱溫度為８30o。若 加熱溫度不足(低于 780oｃ得ａｃ3 溫度)，則淬火 組織中將出現鐵素體而造成強度及硬度得降低;但過高得加熱溫度(如超過 aｃｍ)不僅無助于強度、硬度得增加,反而會由于產生過多得殘余奧氏體 而導致硬度與耐磨性得下降.2、保溫時間得確定 淬火加熱時間實際上就是將試樣加熱到淬火溫度所 需得時間及在淬火溫度停留所需時間得總與.加 熱時間與鋼得成分、工件得形狀尺寸、所用得加 熱介質、加熱方法等因素有關，一般按經驗公式 加以估算。（經驗公式：加熱溫度為８00oc 得圓柱 形工件,保溫時間為 1、0 分鐘/每毫米)． 3、冷卻速度得影響

冷卻就是淬火得關鍵工序，它直接影響到鋼淬火后得組織與性能．冷卻時應使冷卻速度大于臨界冷卻速度，以保證獲得馬氏體組織;在這個前提下又應盡量緩慢冷卻,以減少內應力,防止變形與開裂。為保證淬火效果,應選用適當得冷卻介質(如水、油等)。此實驗得淬火冷卻介質選用水。

考慮到實驗中加熱爐得極限溫度，將加熱溫度定在 800 ｏc,保溫 1５分鐘后進行水冷。

（二）鋼得回火 鋼經經淬火后得到得馬氏體組織質硬而脆，并且工件內部存在很大得內應力,如果直接進行磨削加工往往會出現龜裂;一些精密得零件在使用過程中將會引起尺寸變化而失去精度,甚至開裂。因此淬火鋼必須進行回火處理。不同得回火工藝可以使鋼獲得所需得各種不同得組織與性能。

低溫回火：回火溫度 150~250oc;回火后得組織為回火馬氏體+殘余奧氏體+碳化物；性 能特點就是硬度高,內應力減少。

中溫回火：回火溫度３5０～５00oc；回火后得組織為回火屈氏體;性能特點就是硬度適中, 有高得彈性。

高溫回火:回火溫度５００~6５0oc;回火后得組織為回火索氏體;性能特點就是具有良好塑 性、韌性與一定強度相配合得綜合性能。

對碳鋼來說，回火工藝得選擇主要考慮回火溫度與保溫時間這兩個因素。

實驗所用試樣較小，故回火保溫時間可為 3０分鐘，回火溫度選擇低溫回火溫度，即:１５0~250oc。低溫回火后在空氣中冷卻。

回火冷卻方式：碳鋼回火時，一般采用在空氣中冷卻。

四、實驗內容與步驟: 1、對 45 鋼進行淬火(1）在進行淬火前先測量實驗試樣得硬度九次,并將后六次測量得數據計入表格中。

（2）、將試樣放入加熱爐中,打開加熱爐。使其溫度上升到 800 ｏc 開始計時。保溫 15 分鐘。

（３）、15 分鐘后，取出試樣對其進行水冷。

(4）、待試樣完全冷卻，用磨砂紙將其表面磨平整光滑。

(5)、再次測量試樣得硬度一共五次。并計入表格中.２、對 45 鋼淬火后進行低溫回火(１）、將回火爐得溫度設定在 200 ｏc。

（2)、待溫度升到 200 oc 時,將試樣放入加熱爐中,并開始計時。保溫３０分鐘（3)、3０分鐘后,取出試樣放在指定位置進行空冷。

（4)、待試樣完全冷卻，用磨砂紙將其表面磨平整光滑．（5）、再次測量試樣得硬度一共五次.并計入表格中。

五、實驗數據記錄 １、淬火前得硬度 分析:測量時,由于選擇得測量點不同與人為操作因素，每次測量得數據存在誤差。試樣中心與邊沿得硬度明顯不同,測量時盡量選擇中心處測量． 2、淬火后得硬度 分析：與淬火前相比，淬火后得硬度明顯增大。說明適當得淬火可以增大材料得硬度。

3、回火后得硬度 分析：與淬火前相比，回火后鋼得硬度明顯大于鋼得原始硬度，但比淬火后得硬度小些。說明回火后鋼得硬度降低了.六、分析與討論 試驗中,鋼淬火加熱后,必須迅速在水中冷卻。這就是因為誰得冷卻速度快,防止奧氏體轉變?yōu)橹楣怏w而得不到需要得馬氏體組織。通過淬火,鋼得硬度得到了明顯得提高。

淬火鋼在回火過程中發(fā)生了一系列得組織變化，這必然會引起機械性能發(fā)生相應得變化。淬火鋼得回火,實質上就是一個軟化過程,性能變化得總趨勢就是,隨著回火溫度得升高,硬度、強度降低，而塑性、韌性提高。

七、實驗感想 對于我們機械學生，這就是第一次比較專業(yè)得實驗。因此,實驗過程中大家都非常得認真投入.從中切實學習到了知識，提高了自己得動手能力。特別就是材料硬度得變化，讓我們感受到了材料得魅力,增加了我們對材料得興趣．

第四篇：金屬材料的熱處理實驗報告

金屬材料的熱處理實驗報告

試驗項目：45鋼淬火及回火前后硬度測量 班級：機械一班

組長：林文文 學號：201006040112 組員：竹凌東 陳林 陳書尚

指導老師：楊蘭英 試驗日期：

201006040111 201006040113 201006040114 2011年12月八日 1/5 45號鋼的熱處理

一、試驗目的

1.了解硬度測定的基本原理及應用范圍。

2.了解洛氏硬度試驗機的主要結構及其操作方法。3.初步建立碳鋼的含碳量與其硬度間的關系。4.分析淬火溫度的選擇對剛性能的影響。5.研究冷卻條件剛性能的關系。

二、實驗儀器及材料

1.HR—150A型洛氏硬度試驗機。2.試樣:Φ20×10mm 45鋼。3.加熱爐。4.磨砂紙

5．冷卻液：水（20oC左右）。HR-150A型洛氏硬度計主要零部件

1.機身 2.加荷手柄 3.升降手把4.手輪5.絲杠保護套（內有絲杠）6.待測試件7主軸 8.小杠桿9.大杠桿10.調整塊11.定位標記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20.卸荷手柄21.壓頭22.上蓋23.指示表 24變荷手柄25.工作臺

三、實驗原理

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是將鋼加熱到一定的溫度，經一定時間的保溫，然后以某種速度冷卻下來，2/5 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中快速冷卻(V冷＞V臨)，以獲得具有高硬度、高耐磨性的馬氏體組織。碳鋼經淬火后的組織由馬氏體及一定數量的殘余奧氏體所組成。為了正確地進行鋼的淬火，必須考慮下列三個重要因素：淬火加熱溫度、保溫時間和冷卻速度。

1、淬火溫度的選擇 正確選定加熱溫度是保證淬火質量的重要一環(huán)。淬火時的具體加熱溫度主要取決于鋼的含碳量，可根據Fe-Fe3c相圖確定（如圖3-1所示）。對45#鋼的亞共析鋼，其加熱溫度為 Ac3+30~50oC，此實驗采用的加熱溫度為830o。若 加熱溫度不足（低于780oC的Ac3溫度），則淬火 組織中將出現鐵素體而造成強度及硬度的降低；

但過高的加熱溫度（如超過Acm）不僅無助于強度、硬度的增加，反而會由于產生過多的殘余奧氏體 而導致硬度和耐磨性的下降。

2、保溫時間的確定

淬火加熱時間實際上是將試樣加熱到淬火溫度所 需的時間及在淬火溫度停留所需時間的總和。加 熱時間與鋼的成分、工件的形狀尺寸、所用的加 熱介質、加熱方法等因素有關，一般按經驗公式 加以估算。（經驗公式：加熱溫度為800oC的圓柱 形工件，保溫時間為1.0分鐘/每毫米）。

3、冷卻速度的影響

冷卻是淬火的關鍵工序，它直接影響到鋼淬火后的組織和性能。冷卻時應使冷卻速度大于臨界冷卻速度，以保證獲得馬氏體組織；在這個前提下又應盡量緩慢冷卻，以減少內應力，防止變形和開裂。為保證淬火效果，應選用適當的冷卻介質（如水、油等）。此實驗的淬火冷卻介質選用水。

考慮到實驗中加熱爐的極限溫度，將加熱溫度定在800 oC，保溫15分鐘后進行水冷。(二)鋼的回火

鋼經經淬火后得到的馬氏體組織質硬而脆,并且工件內部存在很大的內應力,如果直接進行磨削加工往往會出現龜裂；一些精密的零件在使用過程中將會引起尺寸變化而失去精度，甚至開裂。因此淬火鋼必須進行回火處理。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 能特點是硬度高，內應力減少。

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；性能特點是具有良好塑 性、韌性和一定強度相配合的綜合性能。

對碳鋼來說，回火工藝的選擇主要考慮回火溫度和保溫時間這兩個因素。實驗所用試樣較小，故回火保溫時間可為30分鐘，回火溫度選擇低溫回火溫度，即：150~250oC。低溫回火后在空氣中冷卻。

回火冷卻方式：碳鋼回火時，一般采用在空氣中冷卻。

四、實驗內容與步驟：

1、對45鋼進行淬火（1）

在進行淬火前先測量實驗試樣的硬度九次，并將后六次測量的數據計入 3/5 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800 oC開始計時。保溫15分鐘。（3）、15分鐘后，取出試樣對其進行水冷。（4）、待試樣完全冷卻，用磨砂紙將其表面磨平整光滑。（5）、再次測量試樣的硬度一共五次。并計入表格中。

2、對45鋼淬火后進行低溫回火（1）、將回火爐的溫度設定在200 oC。（2）、待溫度升到200 oC時，將試樣放入加熱爐中，并開始計時。保溫30分鐘（3）、30分鐘后，取出試樣放在指定位置進行空冷。（4）、待試樣完全冷卻，用磨砂紙將其表面磨平整光滑。（5）、再次測量試樣的硬度一共五次。并計入表格中。

五、實驗數據記錄

1、淬火前的硬度

分析：測量時，由于選擇的測量點不同和人為操作因素，每次測量的數據存在誤差。試樣中心和邊沿的硬度明顯不同，測量時盡量選擇中心處測量。

2、淬火后的硬度

分析：與淬火前相比，淬火后的硬度明顯增大。說明適當的淬火可以增大材料的硬度。

3、回火后的硬度

分析：與淬火前相比，回火后鋼的硬度明顯大于鋼的原始硬度，但比淬火后的硬度小些。說明回火后鋼的硬度降低 4/5 了。

六、分析與討論

試驗中，鋼淬火加熱后，必須迅速在水中冷卻。這是因為誰的冷卻速度快，防止奧氏體轉變?yōu)橹楣怏w而得不到需要的馬氏體組織。通過淬火，鋼的硬度得到了明顯的提高。淬火鋼在回火過程中發(fā)生了一系列的組織變化，這必然會引起機械性能發(fā)生相應的變化。淬火鋼的回火，實質上是一個軟化過程，性能變化的總趨勢是，隨著回火溫度的升高，硬度、強度降低，而塑性、韌性提高。

七、實驗感想

對于我們機械學生，這是第一次比較專業(yè)的實驗。因此，實驗過程中大家都非常的認真投入。從中切實學習到了知識，提高了自己的動手能力。特別是材料硬度的變化，讓我們感受到了材料的魅力，增加了我們對材料的興趣。

第五篇：熱處理

1．退火：指金屬材料加熱到適當的溫度，保持一定的時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。常見的退火工藝有：再結晶退火、去應力退火、球化退火、完全退火等。退火的目的：主要是降低金屬材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或壓力加工，減少殘余應力，提高組 織和成分的均勻化，或為后道熱處理作好組織準備等。

2．正火：指將鋼材或鋼件加熱到或（鋼的上臨界點溫度）以上，30～50℃保持適當時間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的：主要是提高低碳鋼的 力學性能，改善切削加工性，細化晶粒，消除組織缺陷，為后道熱處理作好組織準備等。

3．淬火：指將鋼件加熱到 Ac3 或 Ac1（鋼的下臨界點溫度）以上某一溫度，保持一 定的時間，然后以適當的冷卻速度，獲得馬氏體（或貝氏體）組織的熱處理工藝。常見的淬 火工藝有鹽浴淬火，馬氏體分級淬火，貝氏體等溫淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目 的：使鋼件獲得所需的馬氏體組織，提高工件的硬度，強度和耐磨性，為后道熱處理作好組 織準備等。

4．回火：指鋼件經淬硬后，再加熱到 Ac1 以下的某一溫度，保溫一定時間，然后冷 卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有：低溫回火，中溫回火，高溫回火和多次回火等。

回火的目的：主要是消除鋼件在淬火時所產生的應力，使鋼件具有高的硬度和耐磨性外，并 具有所需要的塑性和韌性等。

5．調質：指將鋼材或鋼件進行淬火及高溫回火的復合熱處理工藝。使用于調質處理的鋼稱調質鋼。它一般是指中碳結構鋼和中碳合金結構鋼。

6．滲碳：滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層，再經過淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。

3.固溶熱處理：將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中，然后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝

4.時效：合金經固溶熱處理或冷塑性形變后，在室溫放置或稍高于室溫保持時，其性能隨時間而變化的現象。

5.固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強化固溶體并提高韌性及抗蝕性能，消除應力與軟化，以便繼續(xù)加工成型

6.時效處理：在強化相析出的溫度加熱并保溫，使強化相沉淀析出，得以硬化，提高強度

9.鋼的碳氮共滲：碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程。習慣上碳氮共滲又稱為氰化，目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲(即氣體軟氮化)應用較為廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。

11.釬焊：用釬料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝