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1、实验一 碳钢热处理后的基本组织观察 一、实验目的1. 观察和分析碳钢经不同热处理后钢的组织特征，掌握其变化规律；2. 熟悉和理解不同热处理工艺对碳钢组织和性能的影响。二、实验内容1. 分别对20钢、45钢、T8钢和T10钢进行不同工艺的热处理；2. 对上述热处理后的钢进行金相组织观察。三、实验仪器设备和材料设备：箱式热处理炉，金相制样机，光学显微镜。试样：小块状20钢、45钢、T8钢和T10钢试样。实验原理1. 退火加热到适当温度保持一定时间缓慢冷却2. 退火组织接近平衡状态 增硬、减塑、细晶粒消除内应力图1 45钢的完全退火组织（F+P） 200X 图2 T12钢的球化退火组织 500X退火
2、组织1. 正火Ac3（或Acm）+3050 保温空冷2. 与退火相比P片层较细F晶粒较细小强度和硬度较高正火组织图3 45钢正火组织 400X 图4 45钢正常淬火组织 500X 1. 淬火：Ac3或Ac1以上；保温使其奥氏体化快速冷却2. 淬火组织主要是马氏体或下贝氏体少量残余奥氏体及未溶的第二相目的：增加硬度和耐磨性淬火组织 图5 低碳钢淬火组织 200X 图6 T8钢下贝氏体（针状） 500X1. 回火使不稳定淬火组织转变为较为稳定的组织，改善淬火钢的性能低温回火：回火马氏体中温回火：回火屈氏体高温回火：回火索氏体回火组织图7 45钢水淬后200回火组织 500X 图8 45钢水淬后40
3、0回火组织500X五、实验方法和步骤将各种材料的试样进行钢印编号，记录下不同材料的编号；查阅热处理手册确定不同材料的临界转变点从而设定四种试样奥氏体化的加热温度;再根据四种材料的CCT曲线设计不同冷却方式；选用多组试样进行热处理实验;对热处理后的试样进行金相试样制备;在金相显微镜下观察各组试样的金相组织，描绘其组织特征。六、实验报告要求1. 描绘各种组织的几何形貌特征。2. 叙述珠光体、铁素体、贝氏体、马氏体和回火马氏体等组织的特征。3. 讨论不同材料的组织与其热处理工艺之间的关系。七、实验注意事项1. 进行热处理试验时应注意高温，避免烫伤，做好防护。2. 金相试样制备应注意试样的清洁、光滑无
4、划痕，以免影响组织观察的真实性。八、思考题1. 简述碳钢经过四种不同的热处理（退火、正火、淬火、回火）后组织和性能产生了哪些影响？实验二 钢的淬火回火工艺及组织与性能 一、实验目的掌握碳钢淬火工艺的制定；碳含量对淬火温度、钢的组织和硬度的影响；回火温度对钢的组织和硬度的影响；合金元素对淬火、回火的组织和硬度的影响。二、实验内容分别对20、40、60、40Gr、65Mn、T8、T10钢进行淬火、回火试验；对上述试样进行硬度检测；观察不同材料、不同热处理工艺下的金相组织；讨论碳含量、合金元素和回火温度对材料的组织和性能的影响。三、实验仪器设备和材料设备：箱式加热炉、硬度计、金相制样机、光学显微镜试
5、样：20、40、60、40Gr、65Mn、T8、T10钢小块试样若干。四、实验原理1. 淬火：Ac3或Ac1以上；保温使其奥氏体化快速冷却2. 淬火组织主要是马氏体或下贝氏体少量残余奥氏体及未溶的第二相目的：增加硬度和耐磨性1. 回火使不稳定淬火组织转变为较为稳定的组织，改善淬火钢的性能低温回火：回火马氏体中温回火：回火屈氏体高温回火：回火索氏体表1 常用淬火碱浴、盐浴剂的成分 表2 共析钢过冷奥氏体在不同温度条件下转变的组织特征及其性质五、实验方法和步骤将各种材料的试样进行钢印编号，记录下不同材料的编号；查阅热处理手册确定不同材料的临界转变点从而设定四种试样奥氏体化的加热温度；再根据四种材料的CCT曲线设计不同冷却方式；选用多组试样进行热处理实验对热处理后的试样进行金相试样制备在金相显微镜下观察各组试样的金相组织，描绘其组织特征。六、实验报告要求描绘各种组织的几何形貌特征；叙述珠光体、铁素体、贝氏体、马氏体和回火马氏体等组织的特征；讨论不同材料的组织与其热处理工艺之间的关系。七、实验注意事项进行热处理试验时应注意高温，避免烫伤，做好防护。金相试样制备应注意试样的清洁、光滑无划痕，以免影响组织观察的真实性。八、思考题1. 简述碳钢经过四种不同的热处理（退火、正火、淬火、回火）后组织和性能产生了哪些影响？
