钢的热处理及热处理后的显微组织观察实验报告参考模板.docx
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钢的热处理及热处理后的显微组织观察实验报告参考模板
钢的热处理及热处理后的显微组织观察
工程材料实验二
曹瀚文
2012011545
授课教师:
朱宏伟
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号钢热处理后性能(硬度)的影响;
(3)观察碳钢热处理后的显微组织。
二、实验结果
热处理工艺
HRC
转换硬度/HB
组织
加热温度
冷却方法
回火温度
1
2
3
4
5
平均
860
气冷
油冷
水冷
水冷
水冷
水冷
----
----
----
200
400
600
15.5
42.9
57.7
52.5
45.7
27.0
14.5
33.8
55.1
55.4
45.7
27.5
15.6
38.3
57.4
53.2
44.6
26.8
37.6
55.0
51.7
45.3
32.3
51.4
45.1
30.8
15.2
38.2
56.3
52.8
45.3
28.9
156
392
579
543
465
297
S+F
M+T
M
回火M
回火T
回火S
三、分析淬火温度、淬火介质及回火温度对45钢性能的影响,画出它们同硬度关系的示意曲线,并根据铁碳相图、C曲线(或CCT曲线)和回火时的转变阐明硬度变化的原因。
●淬火温度:
这个可以从铁碳相图来分析,亚共析钢的淬火加热温度为
以上30~50℃。
亚共析钢加热到
以下时,淬火组织中会保留铁素体,使钢的硬度降低。
若淬火温度太高,会形成粗大马氏体,使力学性能恶化。
●淬火介质:
这个可以从C曲线来分析,空→油→水是淬火的速度的依次增加,当奥氏体从高温降温时,如果冷却速度不同,就会以不同的方式通过C曲线,空→油→水对应得到的组织是S+F→M+T→M,因此硬度会依次增加。
●回火温度:
这个可以从回火时的转变来分析,回火温度升高时,除去脆性危险区,我们依次得到的是回火M→回火T→回火S
马氏体的碳质量分数也依次降低,因此硬度也就依次降低。
所以我们就得到回火温度升高,硬度会随之降低的曲线。
四、显微组织图
(1)T12780水淬200回火(回火M)
(2)45钢860油淬(T+M)
(3)45钢860水淬(M)
(4)45钢840水淬600回火(回火S)
(5)T12钢球化退火
(6)45钢860正火
五、思考题:
(1)45钢常用的热处理是什么?
它们的组织是什么?
多做什么工件?
答:
45钢属于中碳结构钢,常用热处理为正火+调制处理,组织为回火索氏体。
可用来制造齿轮、轴类、套筒等零件。
(2)退火状态的45钢试样分别加热到不同温度(例如600~900℃之间)后,在水中冷却,其硬度随加热温度如何变化?
为什么?
答:
亚共析钢的淬火加热温度一般为
以上30~50℃,45钢则大概应该在880℃附近。
温度太低,淬火组织中会保留铁素体,使得硬度降低。
而温度太高,会形成粗大的马氏体,力学性能也会恶化,所以整体硬度随加热温度呈倒U形曲线。
(3)45钢淬火后硬度不足,如何用金相法判断是淬火加热温度不足还是冷却速度不够?
答:
存在较多铁素体,则是淬火加热温度不够;若是存在T或者S,
那就是冷却速度不够。
(4)45钢调制处理得到的组织和T12球化退火得到的组织在本质、形态、性能和用途上有何差异?
答:
45钢调制处理
T12球化退火
本质
回火S
F+球化体
形态
细粒渗碳体与F基底的混合
F基底分布细小球化体
性能
综合力学性能好
硬度降低,切削性能好
用途
制造齿轮、轴类、套筒等
为后续切削加工作准备
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