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1、45钢的淬火工艺、实验目的1、了解45钢的淬火工艺方法。2、认识45钢淬火后的金相组织。3、分析淬火对碳钢性能的影响。二、实验原理 钢的淬火所谓淬火就是将钢加热到 Ac3 以上 3050C,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。1）淬火温度的选择选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。淬火时的具体加热 温度主要取决于钢的含碳量，可根据 理-叱相图确定 如图4所示）。对 亚共析钢，其加热温度为+ 30 50C，若加热
2、温度不足 低于=）,则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。对过共析钢，加热温度为-+3050C,淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。保温时间分钟/每毫M直径分钟/每毫M厚度分钟/每毫M厚度7001.52.238001.01.529000.81.21.610000.40.60.83）冷却速度的影响冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。冷r/s示)，使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定的温度范围 650550 C)进行 快冷 即与C曲线的“鼻尖”相切)，而在较低温度 300100C)时冷 却速度则尽可能小些。为了保证淬火效果，应选用合适的冷
3、却方法 如双液淬火、分级淬火 等。不同的冷却介质在不同的温度范围内的冷却速度有所差别。各种冷 却介质的特性见表2。表2几种常用淬火介质的冷却能力冷却介质在下列温度范围内的冷却速度 C /秒)650550 C300200C18C的水60027050 r的水10027010% NaCI 水溶液 V18C)110030010% NaoH水溶液 18C)120030010% NaoH水溶液 18C)800270蒸馏水V50C)250200硝酸盐V200C)35010菜籽油50C)20035矿务机油50C)15030变压器油50C)12025三、实验内容及步骤根据设备设备情况，每班分为五个小组进行。每组
4、按要求领取试样。按照Fe FeG相图确定淬火加热温度及保温时间，并在加热炉面板上完成对加热温度及时间的设定。将试样放入炉内，关上炉门，按下开关，开始加热。完成热处理之后取出试样。对热处理后的试样磨制、抛光和腐蚀后，进行显微组织观察。将热处理前后的试样表面用砂纸 或砂轮)磨平，并分别测出洛氏硬度值HRC或 HRB。将实验数据填入下表。材 料编 号淬火工艺硬度组织加热 温度保温 时间冷却 方式处理前HR)处理后HR)45#12345678四、实验设备及材料1、箱式电炉及控温仪表2、洛氏硬度计3、冷却介质：水、油 室温)4、试样材料：45钢五、注意事项1、本实验加热所用设备为电炉，电炉一定要接地，在
5、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。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，以免试样表面因为冷却不均而出现软 化点。5、淬火时水温应保持2030C左右，水温过高要及时换水。6、淬火或回火后的试样均要用砂纸打磨表面，去掉氧化皮后再测定硬 度值。六、实验报告要求1、实验目的。2、分析加热温度与冷却速度对钢性能的影响。3、绘制出 45钢正火温度与硬度的关系曲线图。4、分析实验中存在的问题45 钢的正火工艺、实验目的1、了解 45 钢的正火工艺方法。2、认识 45 钢正火后的金相组织。
6、3、分析正火对碳钢性能的影响。二、实验原理钢的正火将钢件加热到临界温度以上 30- 50C ,保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。正火的主要目的是细化组织，改善钢的性能，获得接近平衡状态的组 织。正火保温时间和完全退火相同，应以工件透烧，即心部达到要求的加热 温度为准，还应考虑钢材、原始组织、装炉量和加热设备等因素。正火冷 却方式最常用的是将钢件从加热炉中取出在空气中自然冷却。对于大件也 可采用吹风、喷雾和调节钢件堆放距离等方法控制钢件的冷却速度，达到 要求的组织和性能。正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度 稍快，所以正火热处理的生产周期短。故退火与正火同样能达到
7、零件性能 要求时，尽可能选用正火。三、实验内容及步骤根据设备设备情况，每班分为五个小组进行。每组按要求领取试样。按照Fe FeG相图确定正火加热温度及保温时间2h),并在加热炉面板上完成对加热温度及时间的设定。将试样放入炉内，关上炉门，按下开关，开始加热。完成热处理之后 取出试样。对热处理后的试样磨制、抛光和腐蚀后，进行显微组织观察。将热处理前后的试样表面用砂纸 或砂轮)磨平，并分别测出洛氏硬度 值vHRG或 HRB 。将实验数据填入下表。材 料编 号正火工艺硬度组织加热 温度保温 时间冷却 方式处理前HR)处理后HR)45#12345678四、实验设备及材料1、箱式电炉及控温仪表2、洛氏硬度
8、计3、冷却介质：水、油 室温）4、试样材料： 45 钢五、注意事项1、本实验加热所用设备为电炉，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。六、实验报告要求1、实验目的。2、分析加热温度与冷却速度对钢性能的影响。3、绘制出 45 钢正火温度与硬度的关系曲线图。4、分析实验中存在的问题。45 钢的退火工艺完全退火）一、实验目的1、了解 45 钢的退火工艺方法。2、认识 45 钢退火后的金相组织。3、分析退火对碳钢性能的影响。二、实验原理钢的退火退火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（ 通常是缓慢冷却
9、，有时是控制冷却 的一种金属热处理工艺。目的是 使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧 性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。常用的退火工艺有：完全退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压 和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部 转变为奥氏体的温度以上 3050 C,保温一段时间，然后随炉缓慢冷 却，在冷却过程中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组织变细。球化退 火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形 成奥氏体的温度以上 2040C,保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体 中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬
10、度。等温退火。用以降低某 些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行切削加工。一般先以较 快速度冷却到奥氏体最不稳定的温度，保温适当时间，奥氏体转变为托氏 体或索氏体，硬度即可降低。再结晶退火。用以消除金属线材、薄板在 冷拔、冷轧过程中的硬化现象 硬度升高、塑性下降）。加热温度一般为 钢开始形成奥氏体的温度以下 50150C，只有这样才能消除加工硬化 效应使金属软化。石墨化退火。用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性 良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到 950 C左右，保温一定时间后适当冷却，使渗碳体分解形成团絮状石墨。扩散退火。用以使合金 铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在不发生
11、熔化的前提 下，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素 扩散趋于均匀分布后缓冷。去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件的 内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100200C,保温后在空气中冷却，即可消除内应力。三、实验内容及步骤根据设备设备情况，每班分为五个小组进行。每组按要求领取试样。按照Fe FeG相图确定退火加热温度及保温时间2h),并在加热炉面 板上完成对加热温度及时间的设定。将试样放入炉内，关上炉门，按下开关，开始加热。完成热处理之后取出试样。对热处理后的试样磨制、抛光和腐蚀后，进行显微组织观察。将热处理前后的试样表面用砂纸 或砂轮)磨平，并分别测出洛
12、氏硬度值HRG或 HRB。将实验数据填入下表。材 料编 号退火工艺硬度组织加热 温度保温 时间冷却 方式处理前HR )处理后HR )45#12345678四、实验设备及材料1、箱式电炉及控温仪表2、洛氏硬度计3、冷却介质：水、油 室温）4、试样材料：45钢五、注意事项1、本实验加热所用设备为电炉，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。六、实验报告要求1、实验目的。2、分析加热温度与冷却速度对钢性能的影响。3、绘制出45钢退火温度与硬度的关系曲线图4、分析实验中存在的问题。实验数据参考淬火温度调节：目标值升温时间保温时间冷却方式:水冷，水温不 超过 20-30 EoSv-1250152Sv-2450102Sv-3650102Sv-48501025退火温度调节:目标值升温时间保温时间冷却方式：随炉冷却至 600E以下再出炉空冷。Sv-1250152Sv-2450102Sv-3650102Sv-485010120正火温度调节:目标值升温时间保温时间冷却方式：空冷。Sv-1250152Sv-2450102Sv-3650102Sv-4
