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1、钢的热处理及热处理后的显微组织观察实验报告罗毅晗73一、实验目的（1）熟悉钢的几种基本热处理操作：退火、正火、淬火、回火。（2）了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45钢热处理后性能（硬度）的影响。（3）观察碳钢热处理后的显微组织。二、概述钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。进行热处理时，加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个基本工艺因素。三、实验内容加热温度冷却方法回火温度洛氏硬度洛氏硬度洛氏硬度平均值860水冷860油冷860空冷860炉冷860水
2、冷200860水冷400860水冷600显微组织观察45钢860气冷索氏体+铁素体45钢860油冷马氏体+屈氏体45钢860水冷马氏体45钢860水冷+600回火回火索氏体T12钢760球化退火球化体T12钢780水冷+200回火回火马氏体+二次渗碳体+残余奥氏体T12钢1100水冷粗大马氏体+残余奥氏体四、实验分析1.火温度而言，淬火温度越高，硬度越高。但是一旦达到过高温度会导致形成的马氏体，使得力学性能恶化。2.火介质而言，硬度大小：空冷炉冷水冷油冷。3.火温度而言，回火温度越高，硬度越低。图像：分析原因：据铁碳相图，淬火温度升高，45钢（亚共析钢）中铁素体含量减少，珠光体含量提高，而珠光
3、体硬度很高，铁素体硬度低，导致硬度提高。根据C曲线，对亚共析钢的连续冷却，空冷生成F+S，炉冷生成F+P，水冷产生M，油冷产生T+M。因此，硬度大小为：空冷炉冷水冷油冷。高温回火生成回火索氏体，中温回火生成回火屈氏体，低温回火生成回火马氏体+残余奥氏体。硬度大小为：回火马氏体回火屈氏体回火索氏体。因此，回火温度越低，生成产物硬度就越高。五、思考题（1）45钢的热处理时850水淬+550回火，即淬火+高温回火（调质处理）。生成物是回火索氏体。45钢广泛用于制造齿轮、轴类件、连杆、螺栓等工件。（2）回火温度越高，硬度越低。因为高温回火生成回火索氏体，中温回火生成回火屈氏体，低温回火生成回火马氏体+
4、残余奥氏体。硬度大小为：回火马氏体回火屈氏体回火索氏体。因此，回火温度越低，生成产物硬度就越高。（3）用金相法观察产物。若产物中观测到大量白色晶粒状的铁素体，则是淬火加热温度不足；若产物中观测到大块黑色晶团状的屈氏体，则是冷却速度不足。（4）45钢调制处理后生成回火索氏体，它是由粒状渗碳体和等轴形铁素体组成的混合物，在光学显微镜下观测到渗碳体小颗粒，它均匀地分布在铁素体中，性能方面，它具有良好的韧性和塑性，同时具有较高的强度，因此具有良好的综合力学性能。广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其他机器上的齿轮、轴类件、连杆、螺栓等工件。T12球化退火的产物是球化体，球化体指的是铁素体基体上分布着细小均匀的球状渗碳体。球化退火是使钢中碳化物球状化的热处理工艺。性能方面，球化体塑性好，韧性强但硬度低；但球化体经过淬火和低温回火及磨削加工后的T12钢产物硬度高，韧性较低，可制造锉刀、刮刀等刃具及量规、样套等量具。
