金工实习教案

金工实习教案热处理
950℃。

若采用硅碳棒为
加热元件，最高使用温度
可达1300℃。

电阻加热炉
的温度，一般用热电偶和
温度控制仪表等进行控
制。

2）井式电炉：主要
用于轴杆类零件的吊装
热处理作业。

主要目的是
防止工件变形。

3）盐浴炉：主要用
于工具钢类零件的加热
热处理，加热介质一般选
择化学性能较稳定的熔
盐。

这种方法加热迅速、
均匀，炉温控制准确。

在
熔盐中定期加入脱氧剂，
可以防止碳钢氧化。

4．热处理的基本工艺：
热处理的工艺方法
主要有普通热处理和表
面热处理。

其中应用最广泛的主要是普通热处理。

普通热处理主要有：退火、正火、淬火和回火四种常用方法，见图2。

图2 热处理工艺示意图
1）退火
将钢加热到适当温度，保温一定的时间后缓慢冷却的工艺方法称为退火。

（1）完全退火
对于中低碳钢加热到完全奥氏体状态，温度为Ac3（指亚共析钢的相变温度）以上30～50℃，保温一定时间后缓冷到室温，获得接近平衡态组织的热处理工艺方法。

主要适用于亚共析钢。

目的是消除锻件和铸件的表面硬化现象，降低硬度，消除残余应力，从而改善切削
加工性能。

（2）去应力退火
将钢加热到Ac1线以下某一温度，一般为500～600℃，保温后缓冷的工艺方法。

控制渗碳时渗层的碳浓度，而且可使脱碳零件重新复碳。

4）激光热处理
激光是一种具有极高能量密度、高亮度和方向性的强光源。

激光热处理是以高能量激光为能源，以极快速度加热零件并自冷强化的热处理工艺。

激光热处理具有零件处理质量高、表面光洁、变形极小、无工业污染、易于实现自动化等特点，适于各种小型复杂零件到表面淬火，还可以进行局部表面和金化等。

但是，激光器价格昂贵，生产成本高，生产不够安全等，故应用受到一定限制。

5）电子束表面淬火
电子束表面淬火是以电子枪发射的电子束作为热源轰击零件表面，以及快速度加热零件并自冷使零件表面强化的热处理工艺。

电子束的能量大大高于激光，而且能量的利用率可达80%，高于激光热处理。

电子束表面淬火质量高，零件基体性能几乎不受影响，是很有前途的热处理新技术。

7．钢的硬度测定
金属材料抵抗其他更硬物体压入其表面的能力称为硬度。

硬度是体现金属材料表面抵抗局部塑性变形的能力，是衡量金属材料的一个重要指标。

硬度试验设备简单，操作迅速方便，不需要专门制备试样，也不破坏被测试的工件。

因此，在工业生产中，被广泛应用于产品质量的检验。

是所有热处理工件质量检验的主要手段。

硬度的测试方法很多，在机械制造工业中广泛采用压入法来测定硬度。

根据测试的规范不同，硬度的主要指标有布氏硬度和洛氏硬度。

1）布氏硬度（HB）
把规定直径的淬火钢球或硬质合金球以一定的试验力压入被测材料表面，保持规定时间后测量压痕直径，经计算得出布氏硬度值。

这种方法主要用于测试原材料（钢、锻件、铸件）或有色金属的硬度。

布氏硬度试验是使用较广的硬度试验方法。

由于布氏硬度试验的压痕较大，故测定的硬度值比较准确。

由于常用的布氏硬度试验是采用淬硬钢球做压头，如被试金属硬度过高，将会使钢球本身变形，影响硬度值的准确性并损坏压头。

所以布氏硬度试验只适于测定小于450HBS的金属材料，如测定退火、正火及调质处理的钢件和铸件及有色金属等材料的硬度。

另外，由于试验压痕较大，故不宜于测定成品及薄片材料。

2）洛氏硬度（HR）
洛氏硬度同布氏硬度一样也属压入法，但它不是测定压痕面积，而是根据压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。

洛氏硬度试验所用压头有两种：一种是顶角为120°的金刚石圆锥，另一种是直径为1.588毫米或3.176毫米的淬火钢球。

前者多用于测定淬火钢等较硬的金属材料硬度；后者多用于退火钢、有色金属等较软的金属材料的测定。

洛氏硬度试验规范见表1。

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