钢的热处理综合性实验模具方向.docx
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钢的热处理综合性实验模具方向
钢的热处理综合性实验
一、实验目的
1.熟悉钢的正火、退火、淬火、回火热处理操作;
2.熟悉洛氏硬度计和维氏硬度计的测试原理和操作方法
3.熟悉金相试样的制备和显微镜的使用;
4.分析钢经不同热处理后的显微组织和力学性能变化规律
5.分析合金元素在钢中的作用规律。
二、实验仪器
1、洛氏硬度计(型号:
hr-150A)
2、维氏硬度计(型号:
hv-120)
3、金相显微镜(型号:
IE200M)
4、抛光机(型号:
P-2)
5、砂轮切割机(型号:
Q-4A)
6、镶嵌机(型号:
SX2-8-10)
6、热处理炉
三、实验材料
1、45钢和40Cr钢
2、砂纸(型号和粒度:
200.400.800.1000.1200.2000)
3、抛光粉:
氧化铝
4、腐蚀剂:
4%的硝酸溶液
四、实验内容
将45钢和40Cr钢试样放入热处理加热炉(型号:
SX-8-10),加热到850℃保持20min后,分别进行水冷、油冷和炉冷。
将水冷的试样分别放入200℃、400℃和600℃回火炉(型号:
sx-4-10)中保持30min,出炉水冷。
采用砂轮切割机,将经不同热处理后的试样从中间切开,在剖开的截面上利用洛氏硬度计分别测量试样心部、1/2R处和表层处硬度值。
填入表1中。
采用砂纸,将试样表面磨光,然后抛光、腐蚀(腐蚀剂:
4%的硝酸溶液),在显微镜下观察金相组织,采用维氏硬度计测量试样不同区域的维氏硬度值,记录在表1中。
五、实验结果与分析
45和40Cr钢热处理实验结果见表1。
表145钢和40Cr钢热处理实验结果
材料
热处理工艺
硬度值,HRC
表层
1/2R处
中心
45钢
850℃´20min,炉冷
176hv
180.4hv
95hrc
850℃´20min,空冷
182.2hv
186.8hv
198.9hv
850℃´20min,油冷
23hrc
25hrc
23.17hrc
850℃´20min,水冷
43hrc
50.4hrc
54.8hrc
850℃´20min,水冷+200℃´30min,水冷
51hrc
53hrc
54hrc
850℃´20min,水冷+400℃´30min,水冷
38hrc
44hrc
46hrc
850℃´20min,水冷+600℃´30min,水冷
26.67hrc
30.67hrc
27.83hrc
40Cr钢
850℃´20min,炉冷
7hrc
16.5hrc
16.7hrc
850℃´20min,空冷
11.3hrc
16.3hrc
16.7hrc
850℃´20min,油冷
41hrc
45.5hrc
47hrc
850℃´20min,水冷
53.5hrc
54hrc
55.5hrc
850℃´20min,水冷+200℃´30min,水冷
50hrc
50hrc
49.5hrc
850℃´20min,水冷+400℃´30min,水冷
43.33hrc
44.67hrc
45.5hrc
850℃´20min,水冷+600℃´30min,水冷
32.5hrc
33.33hrc
34.83hrc
从表1中的实验数据中发现什么规律,利用所学知识,结合显微组织观察结果分析其原因。
对于同种材料,经过相同温度的加热和相同温度的保温,材料的硬度值得变化:
冷却方式不用,硬度不一样。
冷却速度越大,硬度越高。
而材料的表层到内部越来越软。
45钢850℃加热保温20min水冷
图1
图2
图3
45钢850℃加热保温20min油冷
图4
图5
图6
45钢850℃加热保温20min空冷
图7
图8
图9
45钢850℃加热保温20min炉冷
图10
图11
图12
45钢850℃加热保温20min水冷+200℃30min水冷
图13
图14
图15
45钢850℃加热保温20min水冷+400℃30min水冷
图16
图17
图18
45钢850℃加热保温20min水冷+600℃30min水冷
图19
图20
图21
40Cr钢850℃加热保温20min水冷
图22
图23
图24
40Cr钢850℃加热保温20min油冷
图25
图26
图27
40Cr钢850℃加热保温20min空冷
图28
图29
图30
40Cr钢850℃加热保温20min炉冷
图31
图32
图33
40Cr钢850℃加热保温20min水冷+200℃30min水冷
图34
图35
图36
40Cr钢850℃加热保温20min水冷+400℃30min水冷
图37
图38
图39
40Cr钢850℃加热保温20min水冷+600℃30min水冷
图40
图41
图42
45号钢和40cr属什么钢?
45号钢和40cr属于低淬透性调质钢。
测温原理:
通过电阻原件的电阻变化导致的电流的变化来显示温度
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