第一篇：熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

篇一:鋼得熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 鋼得熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?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(shí)驗(yàn)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(jìn)行拋光,去除金相磨面由細(xì)磨所留下得細(xì)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(jìn)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(zhì)中(v 冷應(yīng)大于ｖ臨）,以獲得馬氏體組織。鋼經(jīng)淬火后得組織由馬氏體及一定數(shù)量得殘余奧氏體所組成。

步驟為:加熱前先對試樣進(jìn)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(dāng)時(shí)間后,在自由流動(dòng)得空氣中冷卻得熱處理工藝。

步驟為:加熱前先對試樣進(jìn)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(jié)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?yàn)榇慊鹄鋮s速度比正火冷卻速度快,由過冷奧氏體得連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)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(xì)晶界面多，使得晶體得位錯(cuò)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(guān)。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(jié)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(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

4110２0１0 2014 年 6 月 7 日 45 號(hào)鋼 3０0℃回火后得組織觀察及洛氏硬度測定 目錄 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、? 二、實(shí)驗(yàn)原理、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 1.加熱溫度得選擇、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 2、保溫時(shí)間得確定、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、２ ３、冷卻方法、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、３ 三、實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 1.實(shí)驗(yàn)材料、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、４ ２、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 四、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(zhì)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(zhì)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(qiáng)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(jié)論、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 參考文獻(xiàn)、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握碳鋼得常用熱處理(淬火及回火)工藝及其應(yīng)用。

２、研究加熱條件、保溫時(shí)間、冷卻條件與鋼性能得關(guān)系。

3、分析淬火及回火溫度對鋼性能得影響。

4、觀察鋼經(jīng)熱處理后得組織,熟悉碳鋼經(jīng)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(xué)生獨(dú)立分析問題與解決問題得能力.二、實(shí)驗(yàn)原理 鋼得熱處理就就是利用鋼在固態(tài)范圍內(nèi)得加熱、保溫與冷卻,以改變其內(nèi)部組織,從而獲得所需要得物理、化學(xué)、機(jī)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(jìn)行熱處理時(shí),加熱溫度、保溫時(shí)間與冷卻方式就是最重要得三個(gè)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(diǎn)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(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、脫碳與變形等都會(huì)變得比較嚴(yán)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(jù)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(yīng)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(dòng)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(shí)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(qiáng)度、硬度,又有良好沖擊韌性得綜合機(jī)械性能。所以把淬火后經(jīng)高溫回火得處理稱為調(diào)質(zhì)處理，用于中碳結(jié)構(gòu)鋼． ２、保溫時(shí)間得確定 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(shí)間。通常將工件升溫與保溫所需時(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,例如工件得尺寸與形狀,使用得加熱設(shè)備及裝爐量,裝爐時(shí)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(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。一般規(guī)定,在空氣介質(zhì)中,升到規(guī)定溫度后得保溫時(shí)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(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)； α—加熱系數(shù)（miｎ/mm）

（見表 2、２）;ｋ—工件裝爐方式修正系數(shù)(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(shù) α(min/mｍ)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-回火保溫時(shí)間(min);d—工件有效厚度(mm)； ｂ—附加時(shí)間,一般為 1０~20min;α—加熱系數(shù)(箱式電爐取 2~2、5min/mm)。

3、冷卻方法 熱處理時(shí)得冷卻方式要適當(dāng),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(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,避免變形與開裂.為了解決上述矛盾,可以采用不同得冷卻介質(zhì)與方法，使淬火工件在奧氏體最不穩(wěn)定得溫度范圍內(nèi)(65０—55０℃)快冷，超過臨界冷卻速度,而在 ms(300—100℃)點(diǎn)以下溫度時(shí)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(jí)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(zhì)得冷卻能力。

圖 2、３ 淬火時(shí)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(shí)驗(yàn)報(bào)告 金屬材料得熱處理實(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 班級(jí):機(jī)械一班 組長:林文文 學(xué)號(hào):２ 組員:竹凌東 陳林 陳書尚 指導(dǎo)老師:楊蘭英 試驗(yàn)日期: 224

2０11 年１2 月八日 45 號(hào)鋼得熱處理 一、試驗(yàn)?zāi)康?1.了解硬度測定得基本原理及應(yīng)用范圍。

2.了解洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)得主要結(jié)構(gòu)及其操作方法。

3.初步建立碳鋼得含碳量與其硬度間得關(guān)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(guān)系。

二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料 1.hr—1５0a 型洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)。

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(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(diǎn)就是將鋼加熱到一定得溫度,經(jīng)一定時(shí)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(yàn)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(zhì)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(jīng)淬火后得組織由馬氏體及一定數(shù)量得殘余奧氏體所組成。為了正確地進(jìn)行鋼得淬火，必須考慮下列三個(gè)重要因素:淬火加熱溫度、保溫時(shí)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(zhì)量得重要一環(huán)。淬火時(shí)得具體加熱溫度主要取決于鋼得含碳量，可根據(jù) 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(shí)驗(yàn)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(xiàn)鐵素體而造成強(qiáng)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(qiáng)度、硬度得增加,反而會(huì)由于產(chǎn)生過多得殘余奧氏體 而導(dǎo)致硬度與耐磨性得下降.2、保溫時(shí)間得確定 淬火加熱時(shí)間實(shí)際上就是將試樣加熱到淬火溫度所 需得時(shí)間及在淬火溫度停留所需時(shí)間得總與.加 熱時(shí)間與鋼得成分、工件得形狀尺寸、所用得加 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 得圓柱 形工件,保溫時(shí)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(guān)鍵工序，它直接影響到鋼淬火后得組織與性能．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,防止變形與開裂。為保證淬火效果,應(yīng)選用適當(dāng)?shù)美鋮s介質(zhì)(如水、油等)。此實(shí)驗(yàn)得淬火冷卻介質(zhì)選用水。

考慮到實(shí)驗(yàn)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(jìn)行水冷。

（二）鋼得回火 鋼經(jīng)經(jīng)淬火后得到得馬氏體組織質(zhì)硬而脆，并且工件內(nèi)部存在很大得內(nèi)應(yīng)力,如果直接進(jìn)行磨削加工往往會(huì)出現(xiàn)龜裂;一些精密得零件在使用過程中將會(huì)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(diǎn)就是硬度高,內(nèi)應(yīng)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(diǎn)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(diǎn)就是具有良好塑 性、韌性與一定強(qiáng)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(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 45 鋼進(jìn)行淬火(1）在進(jìn)行淬火前先測量實(shí)驗(yàn)試樣得硬度九次,并將后六次測量得數(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 800 ｏc 開始計(jì)時(shí)。保溫 15 分鐘。

（３）、15 分鐘后，取出試樣對其進(jìn)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(jì)入表格中.２、對 45 鋼淬火后進(jìn)行低溫回火(１）、將回火爐得溫度設(shè)定在 200 ｏc。

（2)、待溫度升到 200 oc 時(shí),將試樣放入加熱爐中,并開始計(jì)時(shí)。保溫３０分鐘（3)、3０分鐘后,取出試樣放在指定位置進(jìn)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(jì)入表格中。

五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄 １、淬火前得硬度 分析:測量時(shí),由于選擇得測量點(diǎn)不同與人為操作因素，每次測量得數(shù)據(jù)存在誤差。試樣中心與邊沿得硬度明顯不同,測量時(shí)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(dāng)?shù)么慊鹂梢栽龃蟛牧系糜捕取?/p>

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(yàn)中,鋼淬火加熱后,必須迅速在水中冷卻。這就是因?yàn)檎l得冷卻速度快,防止奧氏體轉(zhuǎn)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(huì)引起機(jī)械性能發(fā)生相應(yīng)得變化。淬火鋼得回火,實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)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(qiáng)度降低，而塑性、韌性提高。

七、實(shí)驗(yàn)感想 對于我們機(jī)械學(xué)生，這就是第一次比較專業(yè)得實(shí)驗(yàn)。因此,實(shí)驗(yàn)過程中大家都非常得認(rèn)真投入.從中切實(shí)學(xué)習(xí)到了知識(shí)，提高了自己得動(dòng)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．

第二篇：熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

篇一：鋼的熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 鋼的熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

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(shí)驗(yàn)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(jìn)行拋光，去除金相磨面由細(xì)磨所留下的細(xì)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(jìn)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(zhì)中（v冷應(yīng)大于v臨），以獲得馬氏體組織。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。

步驟為：加熱前先對試樣進(jìn)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(dāng)時(shí)間后，在自由流動(dòng)的空氣中冷卻的熱處理工藝。

步驟為：加熱前先對試樣進(jìn)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(jié)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?yàn)榇慊鹄鋮s速度比正火冷卻速度快，由過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)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(xì)晶界面多，使得晶體的位錯(cuò)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(guān)。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(jié)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(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 41102010 2014年6月7日45號(hào)鋼300℃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..........................................................................................................................1 1.加熱溫度的選擇...........................................................................................................1 2.保溫時(shí)間的確定...........................................................................................................2 3.冷卻方法.......................................................................................................................3

三、實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備..............................................................................................................4 1.實(shí)驗(yàn)材料.......................................................................................................................4 2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備.......................................................................................................................4

四、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(zhì)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(zhì)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(qiáng)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(jié)論..................................................................................................................................9 參考文獻(xiàn)...................................................................................................................................9

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.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+(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(diǎn)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(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(jù)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(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。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(shí)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(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)；

α—加熱系數(shù)(min/mm)（見表2.2）；

k—工件裝爐方式修正系數(shù)（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(shù)α(min/mm)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—回火保溫時(shí)間(min)； d—工件有效厚度(mm)；

b—附加時(shí)間，一般為10~20min；

α—加熱系數(shù)（箱式電爐取2~2.5min/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℃）快冷，超過臨界冷卻速度，而在ms（300—100℃）點(diǎn)以下溫度時(shí)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(jí)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(zhì)的冷卻能力。

圖2.3 淬火時(shí)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(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 班級(jí)：機(jī)械一班

組長：林文文 學(xué)號(hào)：201006040112 組員：竹凌東 陳林 陳書尚

指導(dǎo)老師：楊蘭英

試驗(yàn)日期：

***0060401***114 2011年12月八日45號(hào)鋼的熱處理

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.了解硬度測定的基本原理及應(yīng)用范圍。

2.了解洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及其操作方法。3.初步建立碳鋼的含碳量與其硬度間的關(guān)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(guān)系。

二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料

1.hr—150a型洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)。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(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(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(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)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1.0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800 oc，保溫15分鐘后進(jìn)行水冷。(二)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)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800 oc開始計(jì)時(shí)。保溫15分鐘。（3）、15分鐘后，取出試樣對其進(jìn)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(jì)入表格中。

2、對45鋼淬火后進(jìn)行低溫回火（1）、將回火爐的溫度設(shè)定在200 oc。（2）、待溫度升到200 oc時(shí)，將試樣放入加熱爐中，并開始計(jì)時(shí)。保溫30分鐘（3）、30分鐘后，取出試樣放在指定位置進(jìn)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(jì)入表格中。

五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

1、淬火前的硬度

分析：測量時(shí)，由于選擇的測量點(diǎn)不同和人為操作因素，每次測量的數(shù)據(jù)存在誤差。試樣中心和邊沿的硬度明顯不同，測量時(shí)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(dāng)?shù)拇慊鹂梢栽龃蟛牧系挠捕取?/p>

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(yàn)中，鋼淬火加熱后，必須迅速在水中冷卻。這是因?yàn)檎l的冷卻速度快，防止奧氏體轉(zhuǎn)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(huì)引起機(jī)械性能發(fā)生相應(yīng)的變化。淬火鋼的回火，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)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(qiáng)度降低，而塑性、韌性提高。

七、實(shí)驗(yàn)感想

對于我們機(jī)械學(xué)生，這是第一次比較專業(yè)的實(shí)驗(yàn)。因此，實(shí)驗(yàn)過程中大家都非常的認(rèn)真投入。從中切實(shí)學(xué)習(xí)到了知識(shí)，提高了自己的動(dòng)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。

第三篇：熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

熱處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1、要求每一位同學(xué)獨(dú)立完成自己的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，禁止抄襲。

2、書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告具體要求：

封面： 實(shí)驗(yàn)室名稱：

金屬材料試驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)課程名稱： ［對應(yīng)的理論課名稱］

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： 熱處理試驗(yàn)

第二頁：

一、試驗(yàn)?zāi)康?［參閱實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書］

二、實(shí)驗(yàn)原理 ［參閱實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書］

三、使用儀器、材料（箱式電阻爐、水桶、45號(hào)鋼：Φ16X25試樣）

第三頁：

四、實(shí)驗(yàn)步驟：

①、淬火前硬度測定（具體數(shù)據(jù)）。

②、依據(jù)什么條件選定淬火加熱溫度及保溫時(shí)間。

③、出爐冷卻方法。

④、淬火后硬度測定。

⑤、（調(diào)質(zhì)處理：）回火加熱溫度、保溫時(shí)間確定及冷卻方法。

⑥、回火后硬度測定。

五、實(shí)驗(yàn)過程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等）

［謄寫原始記錄單上所有的表格實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)］ 第四頁：

六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

①、根據(jù)鐵碳合金相圖分析45號(hào)鋼從高溫液相狀態(tài)緩慢冷卻到常溫狀

態(tài)過程中各個(gè)溫度段組織構(gòu)成情況。

②、淬火前45號(hào)鋼是什么組織構(gòu)成情況（參閱金相試驗(yàn)中的掛圖），測

定的硬度多少？從組織構(gòu)成情況分析原因：是什么組織導(dǎo)致試樣硬

度值低。

③、根據(jù)什么制定45號(hào)鋼淬火加熱溫度、如何確定保溫時(shí)間？（冷卻方

式）水冷與臨界冷卻速度有何關(guān)系？

④、淬火后是什么組織構(gòu)成情況？測定的硬度多少？從組織構(gòu)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(shí)間確定過程（參閱實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書），測定的硬

度多少？組織構(gòu)成情況如何？從組織構(gòu)成情況分析硬度低于淬火

后硬度的原因（參閱教材說明）。

第四篇：金屬材料的熱處理實(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 班級(jí)：機(jī)械一班

組長：林文文 學(xué)號(hào)：201006040112 組員：竹凌東 陳林 陳書尚

指導(dǎo)老師：楊蘭英 試驗(yàn)日期：

201006040111 201006040113 201006040114 2011年12月八日 1/5 45號(hào)鋼的熱處理

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.了解硬度測定的基本原理及應(yīng)用范圍。

2.了解洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及其操作方法。3.初步建立碳鋼的含碳量與其硬度間的關(guān)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(guān)系。

二、實(shí)驗(yàn)儀器及材料

1.HR—150A型洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)。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(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，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(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(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(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)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1.0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800 oC，保溫15分鐘后進(jìn)行水冷。(二)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)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 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(jì)時(shí)。保溫15分鐘。（3）、15分鐘后，取出試樣對其進(jìn)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(jì)入表格中。

2、對45鋼淬火后進(jìn)行低溫回火（1）、將回火爐的溫度設(shè)定在200 oC。（2）、待溫度升到200 oC時(shí)，將試樣放入加熱爐中，并開始計(jì)時(shí)。保溫30分鐘（3）、30分鐘后，取出試樣放在指定位置進(jìn)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(jì)入表格中。

五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

1、淬火前的硬度

分析：測量時(shí)，由于選擇的測量點(diǎn)不同和人為操作因素，每次測量的數(shù)據(jù)存在誤差。試樣中心和邊沿的硬度明顯不同，測量時(shí)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(dāng)?shù)拇慊鹂梢栽龃蟛牧系挠捕取?/p>

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(yàn)中，鋼淬火加熱后，必須迅速在水中冷卻。這是因?yàn)檎l的冷卻速度快，防止奧氏體轉(zhuǎn)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(huì)引起機(jī)械性能發(fā)生相應(yīng)的變化。淬火鋼的回火，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)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(qiáng)度降低，而塑性、韌性提高。

七、實(shí)驗(yàn)感想

對于我們機(jī)械學(xué)生，這是第一次比較專業(yè)的實(shí)驗(yàn)。因此，實(shí)驗(yàn)過程中大家都非常的認(rèn)真投入。從中切實(shí)學(xué)習(xí)到了知識(shí)，提高了自己的動(dòng)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、馬氏體的組織形態(tài)主要有兩種類型,即板條狀馬氏體和片狀馬氏體.淬火鋼中形成的馬氏體形態(tài)主要與鋼的含碳量有關(guān).板條狀馬氏體是低碳鋼,馬氏體時(shí)效鋼,不銹鋼等鐵系合金形成的一種典型的馬氏體組織,因其單元立體形狀為板條狀,故稱板條狀馬氏體.由于它的亞結(jié)構(gòu)主要是由高密度的位錯(cuò)組成,所以又稱位錯(cuò)馬氏體;片狀馬氏體則常見于高,中碳鋼,每個(gè)馬氏體晶體的厚度與徑向尺寸相比很小其斷面形狀呈針片狀,故稱片狀馬氏體或針狀馬氏體.由于其亞結(jié)構(gòu)主要為細(xì)小孿晶,所以又稱為孿晶馬氏體.一般當(dāng)Wc<0.3%時(shí),鋼在馬氏體形態(tài)同乎全為板條馬氏體;當(dāng)Wc>1.0%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)顯微鏡下無法分辨稱為隱針馬氏體.2、（一）馬氏體的分解

從室溫到200℃左右范圍內(nèi)回火時(shí)，馬氏體中一部分過飽和的碳以及細(xì)小的ε-碳化物（FexC或Fe2.4C）形式析出，并分布在馬氏體基體上，使馬氏體中的含碳量下降，體心正方的正方度c/a減?。磭柡统潭冉档停柜R氏體熱處理的脆性下降，硬度稍降。此時(shí)組織為過飽和程度稍低的馬氏體和極細(xì)小的ε-碳化物組成的混合組織，稱為“回火馬氏體組織”，M回。

ε-碳化物：是一非平衡相，使向Fe3C轉(zhuǎn)變的過渡相。

（二）殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變

約在200-300℃，馬氏體繼續(xù)分解的同時(shí)，殘余奧氏體也發(fā)生轉(zhuǎn)變，變成了下貝氏體組織。此時(shí)主要組織仍是回火馬氏體，但由于加熱溫度較高，馬氏體的過飽和程度進(jìn)一步降低，組織的硬度降低，塑性提高。由于殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橛捕容^高的下貝氏體，因此鋼的硬度下降不大。此時(shí)組織為“回火馬氏體+下貝氏體”

（三）滲碳體形成和鐵素體恢復(fù)

約在300-400℃之間，α固溶體中過飽和的熱處理碳逐漸析出，ε-碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的較小的Fe3C顆粒，α固溶體中的含碳量幾乎達(dá)到平衡成分，故馬氏體變成鐵素體（c/a≈1），體心正方晶格變成體心立方晶格，此時(shí)組織為“鐵素體與彌散在其中的細(xì)粒狀滲碳體的混合物”,稱為“回火屈氏體”，T回。

（四）滲碳體的聚集長大和鐵素體的再結(jié)晶

約在400-650℃之間，滲碳體不斷聚集長大，內(nèi)應(yīng)力與晶格歪扭完全消除，組織是由鐵素體和球化的滲碳體所組成的混合物，稱為“回火索氏體”，S回。此時(shí)，碳固溶強(qiáng)化作用消失，強(qiáng)度取決于Fe3C質(zhì)點(diǎn)的尺寸和彌散度?；鼗饻囟仍礁撸瑵B碳體質(zhì)點(diǎn)越大，彌散讀越低，強(qiáng)度越低。

3、一、過熱現(xiàn)象

我們知道熱處理過程中加熱過熱最易導(dǎo)致奧氏體晶粒的粗大，使零件的機(jī)械性能下降。

1.一般過熱：加熱溫度過高或在高溫下保溫時(shí)間過長，引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒會(huì)導(dǎo)致鋼的強(qiáng)韌性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度升高，增加淬火時(shí)的變形開裂傾向。而導(dǎo)致過熱的原因是爐溫儀表失控或混料（常為不懂工藝發(fā)生的）。過熱組織可經(jīng)退火、正火或多次高溫回火后，在正常情況下重新奧氏化使晶粒細(xì)化。

2.斷口遺傳：有過熱組織的鋼材，重新加熱淬火后，雖能使奧氏體晶粒細(xì)化，但有時(shí)仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭議較多，一般認(rèn)為曾因加熱溫度過高而使MnS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶界面，而冷卻時(shí)這些夾雜物又會(huì)沿晶界面析出，受沖擊時(shí)易沿粗大奧氏體晶界斷裂。

3.粗大組織的遺傳：有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體組織的鋼件重新奧氏化時(shí)，以慢速加熱到常規(guī)的淬火溫度，甚至再低一些，其奧氏體晶粒仍然是粗大的，這種現(xiàn)象稱為組織遺傳性。要消除粗大組織的遺傳性，可采用中間退火或多次高溫回火處理。

二、過燒現(xiàn)象

加熱溫度過高，不僅引起奧氏體晶粒粗大，而且晶界局部出現(xiàn)氧化或熔化，導(dǎo)致晶界弱化，稱為過燒。鋼過燒后性能嚴(yán)重惡化，淬火時(shí)形成龜裂。過燒組織無法恢復(fù)，只能報(bào)廢。因此在工作中要避免過燒的發(fā)生。

三、脫碳和氧化

鋼在加熱時(shí)，表層的碳與介質(zhì)（或氣氛）中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)，降低了表層碳濃度稱為脫碳，脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強(qiáng)度及耐磨性降低，而且表面形成殘余拉應(yīng)力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。

加熱時(shí)，鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)（或氣氛）中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)生成氧化物膜的現(xiàn)象稱為氧化。高溫（一般570度以上）工件氧化后尺寸精度和表面光亮度惡化，具有氧化膜的淬透性差的鋼件易出現(xiàn)淬火軟點(diǎn)。

為了防止氧化和減少脫碳的措施有：工件表面涂料，用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護(hù)氣氛加熱（如凈化后的惰性氣體、控制爐內(nèi)碳勢）、火焰燃燒爐（使?fàn)t氣呈還原性）

四、氫脆現(xiàn)象

高強(qiáng)度鋼在富氫氣氛中加熱時(shí)出現(xiàn)塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱為氫脆。出現(xiàn)氫脆的工件通過除氫處理（如回火、時(shí)效等）也能消除氫脆，采用真空、低氫氣氛或惰性氣氛加熱可避免氫脆。

4、混合物的組分在濃度梯度的作用下由高濃度向低濃度的方向轉(zhuǎn)移的過程叫做傳質(zhì)。在含有兩種或兩種以上組分的流體內(nèi)部，如果有組分的濃度梯度存在，則每一種組分都有向其低濃度方向轉(zhuǎn)移，已減弱這種濃度不均勻的趨勢。

A傳質(zhì)方式及歷程，物質(zhì)首先從一相主體擴(kuò)散至兩相界面的該相一側(cè)，然后通過相界面進(jìn)入另一相，最后通過此相的界面向主體擴(kuò)散；傳質(zhì)過程的方向及極限，一定條件下，非平衡態(tài)的兩相體系進(jìn)行趨于平衡態(tài)的傳遞；兩相體系必存在著平衡關(guān)系，條件的改變可破壞原有的平衡態(tài)；傳質(zhì)過程推動(dòng)力和速率，平衡是傳質(zhì)過程的極限，組分在兩相分配偏離平衡狀態(tài)的程度為傳質(zhì)推動(dòng)力。

A、傳質(zhì)方式及歷程

? 物質(zhì)首先從一相主體擴(kuò)散至兩相界面的該相一側(cè)，然后通過相界面進(jìn)入另一相，最后通過此相的界面向主體擴(kuò)散。

B、傳質(zhì)過程的方向及極限

? 一定條件下，非平衡態(tài)的兩相體系進(jìn)行趨于平衡態(tài)的傳遞；兩相體系必存在著平衡關(guān)系。? 條件的改變可、B、傳質(zhì)過程推動(dòng)力和速率

?平衡是傳質(zhì)過程的極限，組分在兩相分配偏離平衡狀態(tài)的程度為傳質(zhì)推動(dòng)力。單位時(shí)間，單位相接觸面上傳遞的物質(zhì)的量，mol/(㎡.s).? 傳質(zhì)速率等于傳質(zhì)系數(shù)乘以傳質(zhì)推動(dòng)力。? 破壞原有的平衡態(tài)。

相變的類型可以從三個(gè)不同的角度（即按熱力學(xué)關(guān)系、按結(jié)構(gòu)變化和按動(dòng)力學(xué)關(guān)系）來進(jìn)行討論。

? 相變的熱力學(xué)規(guī)律是非常清楚的，在按熱力學(xué)關(guān)系討論相變問題時(shí)，系統(tǒng)的吉布斯自由能起了熱力學(xué)勢的作用。一級(jí)相變的自由能的一階導(dǎo)數(shù)在相變點(diǎn)是不連續(xù)的，因而熵和體積的變化不連續(xù)，說明它有相變潛熱。而二級(jí)相變中，熵和體積在相變點(diǎn)是連續(xù)的，而自由能的二階導(dǎo)數(shù)所確定的一些響應(yīng)函數(shù)，如比熱容、壓縮率和膨脹率則有不連續(xù)的變化。在自然界中觀察到的相變多數(shù)是一級(jí)相變，合金和金屬中的相變也是如此。

從晶體學(xué)的觀點(diǎn)，闡明母相與新相在晶體結(jié)構(gòu)上的差異，即按結(jié)構(gòu)變化對相變進(jìn)行分類，是對用熱力學(xué)關(guān)系進(jìn)行分類的一個(gè)重要補(bǔ)充。

結(jié)構(gòu)相變可以分重構(gòu)型、位移型和有序無序型三種基本類型。重構(gòu)型相變中，大量化學(xué)鍵被破壞，在重新組合后，新相和母相之間在晶體學(xué)上沒有明確的位向關(guān)系，而且原子的近鄰的拓?fù)潢P(guān)系也產(chǎn)生顯著的變化。這類相變經(jīng)歷了很高的勢壘，相變潛熱很大，過程緩慢。這類相變屬于強(qiáng)一級(jí)相變。當(dāng)然，液-固相變和氣-固相變也必然是重構(gòu)型的。另外，還有位移型相變，在相變前后原子的近鄰的拓?fù)潢P(guān)系仍保持不變，相變過程不涉及化學(xué)鍵的破壞，新相與母相之間存在明確的晶體學(xué)位向關(guān)系，它經(jīng)歷的勢壘很小，相變潛熱也很小甚至完全消失。因此位移型相變可能是二級(jí)相變或弱一級(jí)相變。還有一種位移相變，它以晶格切變?yōu)橹?，也可能涉及晶胞?nèi)原子的相對位移，這就是人們通常說的馬氏體相變，也是強(qiáng)一級(jí)相變。有序-無序相變在結(jié)構(gòu)上往往涉及多組元固溶體中兩種或多種原子在晶格點(diǎn)陣上排列的有序化。這可以是二級(jí)相變或弱一級(jí)相變。

相變動(dòng)力學(xué)的任務(wù)在于具體地描述相變的微觀機(jī)制，轉(zhuǎn)變途徑，轉(zhuǎn)變速率及一些物理參量對它們的影響。由于在相變的進(jìn)程中，系統(tǒng)要經(jīng)歷一系列非平衡態(tài)，所以要依靠物理動(dòng)力學(xué)的理論和方法。