钢的普通热处理实验
实验三 钢的热处理实验报告
实验三 钢的热处理一、实验目的1．了解碳素钢的基本热处理(退火、正火、淬火及回火)的工艺方法和主要设备。
2．研究碳的质量分数，加热温度，冷却速度，回火温度对钢性能的影响。
二、热处理工艺碳素钢热处理工艺主要有退火、正火、淬火及回火。
加热温度、保温时间和冷却速度，是达到热处理良好效果的最重要工艺参数。
1．加热温度(1)退火 亚共析钢加热至Ac 3+(30℃～50℃)(完全退火)；共析钢，过共析钢加热至Ac l +(10℃～20℃)(球化退火)，得到粒状渗碳体，硬度降低，以利切削加工。
(2)正火 亚共析钢加热至Ac 3+(30℃～50℃)；过共析钢加热至A ccm +(30℃～50℃)。
即加热到奥氏体单相区。
退火和正火的加热温度范围，见图3-1。
(3)淬火 亚共析钢加热至Ac 3+(30℃～50℃)；共析钢和过共析钢加热至Ac 1+(30℃～50℃)，淬火的加热温度范围，见图3-2。
钢的成分，原始组织及加热速度等皆影响临界点图Ac 1，Ac 3，Accm 的位置。
热处理前需认真查阅有关的材料手册，按规范操作。
否则，得不到预期的组织。
若加热温度过高。
晶粒容易长大，材料氧化，脱碳和变形而失去效能。
几种碳素钢的临界点，见表3-1。
(4)回火 碳素钢淬火后需尽快回火，按加热温度的不同，可分为三种：1)低温回火 加热温度150℃～250℃，目的是得到回火马氏体。
降低淬火应力，减少脆性并保持淬火碳素钢的高硬度。
用于切削工具、冷作模具、滚动轴承等。
2)中温回火 加热温度350℃～500℃，目的是得到回火托氏体，较多地降低淬火应力，有高的韧性和弹性极限。
用于弹簧钢、热作磨具钢等热处理。
3)高温回火 加热温度550℃～650℃，目的是得到回火索氏体，消除淬火应力。
强度、3-1 退火和正火的加热温度范围图3-2 淬火的加热温度范围硬度、冲击韧度较好。
淬火加上高温回火又称调质，用于要求具有良好综合力学性能的重要零件，如主轴，齿轮等。
金属材料热处理试验方法
金属材料热处理试验方法一、实验目的1、了解钢的热处理的基本方法。
2、了解不同热处理方法对钢的组织与性能的影响。
二、实验设备箱式电阻炉（附温控装置）、洛氏硬度计、金相显微镜、淬火水槽、油槽、夹钳、砂纸、玻璃板、侵蚀剂、表1-4-4所列试样一套（试样尺寸：--10m m×12mm）三、实验原理1、碳钢的热处理钢的热处理是指将钢在固态下施以不同的加热、保温与冷却以改变其组织和性能的工艺。
热处理工艺主要包括退火、正火、淬火及回火。
退火是将工件加热到高于Ac3（或Ac1）温度，保温一定时间，随后缓慢冷却以得到近似平衡组织的方法。
根据工件退火加热温度的不同又可分为完全退火与不完全退火。
加热到Ac3以上得到均匀奥氏体组织后缓慢冷却转变为珠光体组织为完全退火，加热到Ac1以上得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体再缓慢冷却为不完全退火。
正火是将工件加热Ac3(或Accm)以上，保温一定时间后在静止的空气中冷却得到细珠光体类型组织的热处理工艺。
淬火是将工件加热到Ac3或Ac1以上保温一定时间并以一定的冷却速度冷却，以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
根据淬火温度不同又可分为完全淬火和不完全淬火。
加热到Ac3以上进行的称为完全淬火，加热到Ac1以上得到的奥氏体加未溶碳化物或铁素体再淬火称为不完全淬火。
回火是将淬火后的工件重新加热到低于相变点的某一温度保温一定时间后冷却，以改善钢的组织和性能的热处理工艺。
任何热处理工艺都包括加热温度、保温时间以及冷却方式三个基本的工艺因素。
（1）加热温度碳钢热处理的加热温度原则上可按下表选定。
但生产中，应根据工件实际情况作适当调整。
碳钢淬火加热温度的控制是很重要的。
亚共析钢加热温度不足时，淬火组织中会出现铁素体，使淬火后硬度不足；共析钢和过共析钢正常淬火加热温度是Ac1+(30~50)℃,加热时有未完全溶解的二次渗碳体，可以提高钢淬火后的硬度和耐磨性。
若加热温度过高时（高于Accm）,会因为得到粗大的马氏体以及过多的残余奥氏体而增大脆性或者导致硬度与耐磨性下降。
45钢及T10钢热处理实验
45钢及T10钢热处理实验45钢和T10钢热处理实验一、实验仪器与试样1．试样：Ф20×18mm2. 箱式电阻炉，布氏硬度计，洛氏硬度计，砂纸、水（20～30℃）二、实验内容与步骤（一）45钢(退火或正火，淬火，回火)1. 对热处理前的45钢试样进行硬度测试。
采用布氏硬度计对原始试样进行硬度测试，共测三次取平均值。
注意试样表面应光滑平坦，不应有氧化皮及油污等。
本实验可用砂纸打磨后用丙酮清洗干净后进行测量。
2. 对45钢进行完全退火并测硬度（1）加热温度45钢的完全退火是加热到Ac3以上30～50℃，即780+30～780+50，在810～830℃之间取一个温度值。
（2）加热速度：形状简单的碳素钢可以随炉升温，不控制加热速度。
（3）保温时间一般碳素钢在温度800℃左右的箱式电阻炉中加热，以每毫米直径或每毫米厚度保温 1.0～1.5min为宜。
本实验按1分钟/每毫米直径确定保温时间按为20min。
（4）冷却速度一般情况下碳钢的冷却速度为100~150℃/h。
本实验试样随炉冷却到500℃左右可出炉空冷。
完全退火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉，然后采用布氏硬度计进行硬度测试，共测三次取平均值。
3. 对45钢进行正火并测硬度与上述完全退火工艺相同，不同的是最后冷却的时候，保温一段时间后将试样直接从炉中取出空冷。
正火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉，然后采用布氏硬度计进行硬度测试，共测三次取平均值。
注：钢的退火和正火每个小组自由选择其中一个工艺做即可4.对45钢进行淬火并测硬度。
加热温度，加热速度，保温时间和完全退火工艺相同，所不同的是冷却的时候，保温一段时间后直接将试样从炉中取出，然后迅速将试样淬入水中，注意淬入水后要不停的运动，破坏试样表面蒸气膜的形成。
同时水温控制在40℃以下，还必须不断补充新水，冷却水要保持清洁，否则也会降低冷却能力。
淬火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉，然后采用洛氏硬度计进行硬度测试，共测五次取平均值。
工程材料综合实验(基础实验+钢的热处理)实验报告
工程材料综合实验(基础实验+钢的热处理)实验报告工程材料综合实验处理报告单位：过程装备与控制工程10-1班实验者: 侯鹏飞学号10042107胡兴文学号10042108李东升学号10042110【实验名称】工程材料综合实验【实验目的】运用所学的理论知识和实验技能以及现有的实验设备，通过自己设计实验方案、独立实验并得出实验结果，达到进一步深化课堂内容，加强对《工程材料》课程理论的系统认识，并提高分析问题和解决问题的能力。
通过做这个实验，使学生们可以充分了解以下知识，并学会操作一些必要的仪器和设备：1、研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织；2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的相互关系；3、了解碳钢的热处理操作；4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响；5、观察热处理后钢的组织及其变化；6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。
【实验材料及设备】1、显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等；2、金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等；3、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢20＃、中碳钢45＃、高碳钢T10）【实验内容】三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢和高碳钢，均为退火状态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。
1、设计实验方案：三种碳钢的热处理工艺（加热温度、保温时间、冷却方式）。
做实验前完成。
样品加热温度保温时间冷却方式20# 880℃25min 空冷45# 淬火880℃高温回火600℃淬火25min高温回火25min水冷T10 900℃30min 水冷2、选定硬度测试参数，一般用洛氏硬度。
样品20# 45# T10 硬度HRB50 HRC20 HR633、热处理前后的金相组织观察、硬度的测定。
4、分析碳钢成分—组织—性能之间的关系。
样品成分组织性能20# 马氏体F+P冲压性与焊接性良好45# 马氏体F+P经热处理后可获得良好的综合机械性能T10 马氏体+奥氏体P+Fe3C II硬度高，韧性适中【实验步骤】1、观察平衡组织并测硬度：（1）制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）；（2）观察并拍摄显微组织；（3）测试硬度。
热处理实验报告
热处理实验报告热处理是指通过加热和冷却来改变材料的性能和微观结构。
热处理可以改善材料的硬度、强度、韧性、耐蚀性等性能，使材料适应不同的工作条件和要求。
本实验旨在通过热处理来研究钢的显微组织和性能的变化。
实验步骤：1.准备试样：将钢材切割成长约10cm、宽约1cm、厚约0.1cm 的试样。
2.加热处理：将试样放入坩埚中，放入电炉中进行加热处理。
首先进行均质化处理，将试样加热到900℃，保温一段时间，然后迅速冷却。
接下来进行退火处理，将试样加热到800℃，保温一段时间，然后缓慢冷却。
最后进行淬火处理，将试样加热到900℃，保温一段时间，然后迅速冷却。
3.组织观察：使用金相显微镜观察不同处理状态下的试样的显微组织结构。
4.硬度测试：使用洛氏硬度计对不同处理状态下的试样进行硬度测试。
5.拉伸实验：使用拉伸试验机对不同处理状态下的试样进行拉伸实验，测量其屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能。
实验结果：经过均质化处理后，试样的组织结构变得均匀细小，硬度略有增加。
经过退火处理后，试样的组织结构发生晶粒长大和再结晶，硬度降低，但韧性和延伸率增加。
经过淬火处理后，试样的组织结构发生马氏体转变，硬度大幅度增加，但韧性降低。
结论：通过热处理，可以显著改善钢的性能和微观结构。
均质化处理可以使试样的组织结构更加均匀细小，硬度略有增加。
退火处理可以使试样的组织结构发生晶粒长大和再结晶，降低硬度，增加韧性和延伸率。
淬火处理可以使试样的组织结构发生马氏体转变，大幅度增加硬度，但降低韧性。
附图：[在这里插入显微组织结构的图片][在这里插入硬度测试结果的表格][在这里插入拉伸实验结果的表格]实验存在的问题和改进方向：1.实验样品的选择和加工方式可以继续优化，以得到更准确和可比较的结果。
2.实验过程中，温度和时间的控制可以进一步细化，以确保实验的准确性和可重复性。
3.实验结果的分析和讨论可以更加深入和详细，包括显微组织结构的形成机制和力学性能的影响机制。
钢的热处理实验报告
钢的热处理实验报告篇一：热处理实验报告热处理工艺对钢组织与性能的影响一、实验目的1. 了解热处理工艺、组织和性能之间的关系。
2. 了解热处理设备和几种热处理工艺的实际操作，熟悉合金元素在钢中的作用。
3. 考查学生综合运用所学理论和实验技术的能力，培养学生独立分析和解决问题的能力。
二、实验内容与方案本实验采用的钢材有40、40CrNi和T8三种，对于每一种钢材，要求得到如下组织：晶粒粗大的马氏体+残余奥氏体；晶粒细小的马氏体+残余奥氏体；回火马氏体；回火屈氏体；回火索氏体；铁素体+珠光体。
对于40和40CrNi钢还要求得到如下组织：屈氏体网+马氏体+残余奥氏体；铁素体+马氏体+残余奥氏体。
全班分三组，每组选一种钢材，每人选一种组织进行如下实验：1. 根据所选钢种和组织，综合运用所学的热处理知识，制定合理的（或能得到所要求显微组织的）热处理工艺；2. 按照制定的热处理工艺对钢进行热处理；3. 测定热处理后钢材的性能；4. 制备金相试样，观察组织并记录；5. 总结并讨论实验结果。
三、实验设备与材料1. 40、40CrNi和T8钢试样2. 加热炉3. 硬度计4. 拉伸试验机5. 冲击试验机6. 金相显微镜及数码照相系统7. 磨光机及金相砂纸8. 抛光机及抛光液9. 浸蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、滤纸等四、实验基本要求1. 每位同学均要首先根据实验总学时和实验要求制定实验方案（包括实验时间的具体安排）。
注意本综合性实验为团队性实验，每位同学均无法单独完成，制定方案和时间安排时要与其他同学协调好。
2．在每个同学根据所选钢种和组织制定了相应热处理工艺的基础上，以组为单位讨论并协调热处理方案；3. 按照方案进行热处理、性能测定、组织观察与记录；4. 以组为单位分析和总结实验结果，然后再以班为单位分析和总结实验结果。
五、实验结果分析1. 根据所选钢种和组织，给出合理的热处理工艺，并作简要分析下图为T8钢水淬后在300℃回火得到的金相图钢淬火后在300℃左右回火时，易产生不可逆回火脆性。
碳钢的热处理实验报告
碳钢的热处理实验报告模块一常用金属材料及热处理项目二钢的热处理任务一: 钢的普通热处理一、实验目的1、了解碳钢的基本热处理(退火、正火、淬火及回火)工艺方法。
2、研究冷却条件对碳钢性能的影响。
3、分析淬火及回火温度对碳钢性能的影响。
二、实验原理1、钢的淬火所谓淬火就是将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上30,50?，保温后放入各种不同的冷却介质中( V冷应大于V临 )，以获得马氏体组织。
碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。
为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素:淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。
(1)淬火温度的选择选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。
淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据相图确定(如图4所示)。
对亚共析钢，其加热温度为，30,50?，若加热温度不足(低于)，则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。
对过共析钢，加热温度为，30,50?，淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。
后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。
(2)保温时间的确定淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。
加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。
表1 碳钢在箱式电炉中加热时间的确定工件形状加热圆柱形方形板形温度(?) 保温时间分钟/每毫米直径分钟/每毫米厚度分钟/每毫米厚度700 1.5 2.2 3800 1.0 1.5 2900 0.8 1.2 1.61000 0.4 0.6 0.8(3)冷却速度的影响冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。
冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织;在这个前提下又应尽量缓慢冷却，以减少钢中的内应力，防止变形和开裂。
为此，可根据C曲线图(如图2所示)，使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定的温度范围(650,550?)进行快冷(即与C曲线的“鼻尖”相切)，而在较低温度(300,100?)时冷却速度则尽可能小些。
钢的热处理及热处理后显微组织的观察实验报告
实验（实习）报告
实验名称钢的热处理及热处理后显微组织的观察班级姓名
组别学号
五、实验报告要求
1.按实验结果完成下表
45 T12 测
试记录
加热温度保温
时间
冷却
时间
回火
温度
硬度
HRC
加热
温度
保温
时间
冷却
时间
回火
温度
硬度
HRC
860℃10min
空冷
5min
无
780℃10min
水冷
0.5min
无油冷
2min
无
水冷
0.5min
无
水冷
0.5min
200℃
10min
水冷
0.5min
400℃
10min
水冷
0.5min
600℃
10min
2.在显微镜下观察45 钢的退火、正火、淬火、回火处理后的组织，并在下图中绘出组织特征，标明热处理状态。
3.在显微镜下观察T12 的淬火、回火后组织，并在下图中绘出组织特征，标明热处理状态。
钢的热处理操作及硬度测试实验
钢的热处理操作和硬度测试实验一、实验目的：1、熟悉钢的几种基本的热处理操作（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、了解热处理工艺对钢组织和性能的影响二、实验原理：1、钢的热处理是指将钢在固态范围内加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要的使用性能和工艺性能的一种操作工艺。
2、退火：加热温度——亚共析钢加热至Ac3+(20-30)°C（完全退火），共析钢和过共析钢加热至Ac1+(20-30)°C（球化退火）；冷却方式——炉冷；得到组织——接近平衡状态的珠光体组织。
3、正火：加热温度——亚共析钢加热至Ac3+(30-50)°C，共析钢加热至Ac1+(30-50)°C，过共析钢加热至Accm+(30-50)°C，即加热到奥氏体单相区；冷却方式——空冷；得到组织——细片状珠光体，即索氏体（冷却速度慢不会有马氏体，看双C曲线，空冷经过珠光体区，转变完全，不能发生贝氏体转变）。
4、淬火：亚共析钢加热至Ac3+(30-50)°C，共析钢和过共析钢加热至Ac1+(30-50)°C；冷却方式——水冷，以大于淬火临界冷却速度快冷；得到组织——马氏体及残余奥氏体。
5、回火：淬火后的钢重新加热到Ac1以下某一温度，保温，冷却到室温。
45钢低温回火——150°C -250°C （选200°C），组织回火马氏体，硬度约54-60HRC；中温回火——350°C -500°C （选400°C），组织回火屈氏体，硬度约40-48HRC；高温回火——500°C -650°C （选600°C），组织回火索氏体，硬度约25-35HRC。
冷却方式——空冷到50、60°C后用水冲一下。
6、20钢Ac1-735°C，Ac3-855°C，45钢Ac1-724°C，Ac3-780°C，T10 Ac1-730°C，Accm-800°C，T12 Ac1-730°C，Accm-820°C。
钢的热处理及热处理后的显微组织观察实验报告
钢的热处理及热处理后的显微组织观察实验报告罗毅晗2014011673一、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﹨52.0 52.1 52.6 52.2 860℃油冷﹨20.2 23.4 19.1 20.9 860℃空冷﹨94.1 94.6 94.2 94.3 860℃炉冷﹨86.0 85.2 85.7 85.6 860℃水冷200℃51.9 52.0 52.1 52.0 860℃水冷400℃34.8 35.3 35.7 35.3 860℃水冷600℃20.3 21.5 19.6 20.5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：①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，而珠光体硬度很高，铁素体硬度低，导致硬度提高。
②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。
钢的热处理实验报告-热处理实验.doc
钢的热处理实验报告-热处理实验.doc本次实验目标：研究45钢经由正火和回火处理工艺后进行淬火冷却影响其组织及性能变化，测试实验参数有硬度、断口形貌、组织形貌。
1、 45钢淬火实验过程及步骤(1) 材料组成45钢钢材执行标准为GB/T699，组织成分如下：碳含量0.42～0.50％；硅含量0.17～0.37％；铬含量1.04％；锰含量0.60％；铁含量合计93.64％；其余元素含量合计5.36％。
采用45钢的厚度为4mm。
(2) 正火正火处理后材料从变软状态变成正常状态，正火处理采用炉温校正为430℃，工作淬火时间为1h，正火结束时通过CCT淬火曲线确定部件已经淬入终点温度420℃，且温度稳定。
(3) 回火在实验中，采用510℃回火1h。
回火后，再经过回火空冷处理，使得受热部件回复到室温。
(4) 研磨经过处理后的燃煤淬火试样组件表面无明显变形，表面有细微鳞光区域，组件的高度变化很小。
研磨会改变样件的外观，确保任务检测面的精度，因此，在实验过程中，样件经过磨削后涂抹试验染料，便于验证检测结果。
2、 45钢经由热处理影响性能及结构(1) 硬度经过正火和回火，45钢出现极高硬度，经由硬度测试，实验结果表明，热处理后的45钢表面硬度为269Hv0.1。
(2) 断口形貌采用扫描电镜（SEM）测量表面断口情况，处理后的45钢75#试样的断口形状表示为贝氏断口，其主要特征有分层结晶结构，试样边界没有尖端而呈圆弧形，断口清晰细致。
(3) 组织形貌采用轻阑氏灰岩显微镜（LM）观察其微观组织形貌，试样表现出稳定的组织，皿状碳化物分布均匀，细小的晶粒被紧紧地包围在碳化物周围。
通过本次实验，可以得出结论：45钢经由热处理工艺后，其组织形貌稳定，断口形态清晰细腻。
正火和回火处理后，试样表现出较高硬度，贝氏断口形状，以及皿状碳化物分布均匀，细小的晶粒分布紧密等特点。
因此，45钢经由上述热处理工艺，具有改善显著的机械性能和可靠性。
钢的热处理综合性实验报告
《工程材料》实验报告姓名：学号：班级：时间：机械工程学院材料成型实验室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-150）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-1）5.砂轮切割机（型号：QG-1）6.镶嵌机（型号：XQ-2B）7.热处理炉（型号：SX24-13）三、实验材料1.45钢和40Cr钢2.砂纸（型号和粒度：DP22 400cw 600cw 800cw 2000cw）3.抛光粉：氧化铝4.腐蚀剂：4%硝酸四、实验内容将45钢和40Cr钢试样放入热处理加热炉（型号：SX24-13），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：RJC108）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%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45和40Cr钢热处理实验结果见表1 。
表1 45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 6.709.158.81850℃×20min，空冷15.5710.578.62850℃×20min，油冷32.8329.6827.75850℃×20min，水冷44.2041.0039.4 850℃×20min，水冷+200℃×30min，水冷44.0037.1734.08 850℃×20min，水冷+400℃×30min，水冷37.6736.8534.06 850℃×20min，水冷+600℃×30min，水冷24.0321.9821.0240Cr钢850℃×20min，炉冷13.9212.4710.71850℃×20min，空冷19.0719.7119.84850℃×20min，油冷51.1751.9251.85850℃×20min，水冷58.2354.4652.89 850℃×20min，水冷+200℃×30min，水冷52.8755.9756.07 850℃×20min，水冷+400℃×30min，水冷48.0752.8151.74 850℃×20min，水冷+600℃×30min，水冷42.6844.6747.05六、实验报告要求1.提交电子版实验报告，个人直接发送至我qq邮箱：2.表1数据和所照样品的金相照片同组可以共享；3.结果分析部分，同学之间可以口头讨论，但不得复制他人的实验报告内容，否则，实验成绩以0分计，切记！！！4.结果分析部分排版要美观，图要有图号和图题，且图号和图题放在图的下方。
钢的普通热处理实验
实验名称: 钢的普通热处理实验实验类型:一、实验目的和要求（必填）二、实验原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的1.了解普通热处理的设备及操作方法。
2.深入了解钢的成分、加热温度和冷却速度对淬火后钢性能的影响。
3.深入理解不同回火温度对钢的性能的影响。
二、实验基本原理热处理是通过加热、保温、冷却的三个过程, 是钢的内部组织发生变化, 已获得所需要性能的一种加工工艺。
由于加热温度、冷却速度和处理目的不同, 钢的热处理种类很多, 其中常见的热处理方法有淬火、回火、退火和正火等。
钢经热处理后的性能取决于处理后的组织, 热处理后的组织又取决于钢的成分、加热温度和冷却速度。
钢的含碳量不同, 其加热温度不同；不同的热处理方法, 其加热温度也不同。
经正常加热, 并用不同的速度冷却后, 钢的性能不同。
因为冷却速度不同, 所获得的组织不同。
钢经正常淬火后, 必须进行及时回火。
因在淬火中急冷时长生较大的内应力, 且淬火马氏体本身较脆, 故不能直接使用。
通过回火, 一方面可以消除内应力而提高刚的人性, 更重要的是通过不同温度回火, 能使淬火组织发生改变从而获得不同的回火组织, 已达到钢的预期性要求。
三、主要仪器设备与试样1.加热炉与温度控制仪；2.冷却水槽与油槽；3.洛氏硬度计；4.不同含碳量的碳钢和合金钢试样若干；5.钳子、钩子、铁丝、砂皮纸等。
四、实验步骤1.每人领取热处理试样一块。
2.在洛氏硬度计上测量式样的原始硬度值（根据硬度不同选用HRC和HRB）。
1)按照规定的加热温度和冷却方法进行热处理。
步骤如下:2)将试样放入预定温度的炉子中加热并保温。
保温时间: 碳钢按照1min/mm、合金钢按1.2min/mm来计算；3)当达到保温时间后, 用钩子把试样从炉子中取出, 并迅速放入规定的介质中冷却；若是进行回火, 则在规定温度的炉中保温20min后取出空冷；4.测量经不同热处理后钢的硬度（测量前用砂皮纸清除试样表面的氧化层和脱碳层）；5.把所有的实验数据记录于表中。
钢的热处理及热处理后的显微组织观察-实验报告
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：***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。
45.7 27.045.7 27.544.6 26.845.3 32.330.8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c3A 以上30~50℃。
亚共析钢加热到c3A 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）T12 780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A以上30~50℃，45钢3c则大概应该在880℃附近。
钢的热处理及组织观察
实验2 钢的普通热处理及组织观察一、实验目的1．掌握退火、正火、淬火热处理工艺的操作方法，掌握根据零件硬度要求来选择回火温度的原则。
2. 熟悉连续冷却转变速度对钢的组织和硬度的影响规律；熟悉回火温度对淬火马氏体分解产物及硬度的影响。
3. 了解淬火钢回火脆性发生的温度范围，理解回火后采用不同冷却方式的涵义。
4.对钢热处理后的组织进行金相观察。
二、实验原理钢的热处理是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的一种工艺。
最基本的热处理工艺包括退火、正火、淬火及回火。
热处理后组织的分析，要借助于等温转变曲线。
以图1-1共析碳钢的等温转变曲线为例，图中的V1连续冷却速度相当于炉冷，叫作退火。
获得粗片状的珠光体。
V2相当于空冷，为正火。
获得较细片状的索氏体。
V3相当于油冷，为淬火。
获得了托氏体加马氏体的混合组织。
V4相当于水冷，为淬火。
其冷却速度大于马氏体临界冷速，获得马氏体。
图1-1 共析钢等温冷却曲线由获得的组织可分析判断硬度的大小。
显而易见，炉冷后的硬度小于空冷后的硬度，油冷后的硬度小于水冷后的硬度。
1. 退火将钢加热至适当温度保温，然后缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺叫做退火。
退火的种类很多，常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火。
一般情况下，亚共析钢加热至A c3+（30～50）℃（完全退火）；共析钢和过共析钢加热至A c1+（10～20）℃（球化退火）；2. 正火其方法是将钢加热到相变点以上完全奥氏体化后，在空气中冷却。
正火的加热温度比退火高，一般为Ac3或Ac cm以上（30～50）℃。
保温时间主要取决于工件有效厚度和加热炉的型式，如在箱式炉中加热时，可以每毫米有效厚度保温一分钟计算。
保温后一般可在空气中冷却。
3. 淬火将钢加热到相变点以上，使钢发生奥氏体化，然后保温一定时间，以大于马氏体临界冷却速度Vc的速度进行快冷，使过冷奥氏体发生马氏体转变的热处理工艺，称为淬火。
钢的热处理实验报告
金属材料的热处理实验报告试验项目：45钢淬火及回火前后硬度测量班级：机械一班组长：林文文学号：0112组员：竹凌东0111陈林0113陈书尚0114指导老师：杨兰英试验日期：2011年12月八日45号钢的热处理一、试验目的1.了解硬度测定的基本原理及应用范围。
2.了解洛氏硬度试验机的主要结构及其操作方法。
3.初步建立碳钢的含碳量与其硬度间的关系。
4.分析淬火温度的选择对刚性能的影响。
5.研究冷却条件刚性能的关系。
二、实验仪器及材料三、—150A型洛氏硬度试验机。
四、 2.试样:Φ20×10mm 45钢。
3.加热炉。
4.磨砂纸5．冷却液：水（20ºC左右）。
HR-150A型洛氏硬度计主要零部件1.机身2.加荷手柄3.升降手把4.手轮5.丝杠保护套（内有丝杠）6.待测试件7主轴8.小杠杆9.大杠杆10.调整块11.定位标记12.吊环13.螺钉14.砝码变换器15.砝码16.油针17.油毡18.后盖19.缓冲器20.卸荷手柄21.压头22.上盖23.指示表24变荷手柄25.工作台五、实验原理热处理是一种很重要的金属热加工的工艺方法，也是充分发挥金属材料性能潜力的重要手段。
热处理的主要目的是改变钢的性能，其中包括使用性能及工艺性能。
钢的热处理工艺特点是将钢加热到一定的温度，经一定时间的保温，然后以某种速度冷却下来，通过这样的工艺过程能使钢的性能发生改变。
其基本工艺方法可分为退火、淬火及回火等，本次试验要求淬火与回火。
（一）钢的淬火钢的淬火：淬火就是将钢加热到A c3（亚共析钢）或A c1（过共析钢）以上30~50ºC，保温后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(V冷＞V临)，以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。
碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。
为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热温度、保温时间和冷却速度。
1、淬火温度的选择正确选定加热温度是保证淬火质量的重要一环。
钢的热处理实验报告
钢的热处理实验报告一、实验目的1、了解热处理对材料性能的影响2、了解在相同的热处理状态下材料成分对材料性能的影响3、了解用显微镜观察金相的制样过程二、仪器材料箱式电炉（SX2-4-10、SX-4-10）、硬度测试仪（HR-150A）、30钢、T10钢、砂轮（砂纸）三、实验过程1）、金相的制备将一小块金属材料用金相砂纸磨光后进行抛光，去除金相磨面由细磨所留下的细微磨痕及表面变形层，使磨面成为无划痕的光滑镜面，然后用侵蚀剂进行腐蚀，以使组织被显示出来，这样就得到了一块金相样品。
2）、钢的热处理淬火和正火钢的淬火：淬火就是将钢加热到相变温度以上，保温后放入各种不同的冷却介质中（V冷应大于V临），以获得马氏体组织。
钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。
步骤为：加热前先对试样进行硬度测定（为便于比较，一律用洛氏硬度测定）；再将试样放入箱式电炉中，T10钢在770℃左右，30钢在860℃左右分别均匀加热15分钟；然后迅速在水中冷却，并不断搅拌。
将淬火后的试样用砂轮磨平,并测出硬度值（HRC）填入表1中。
钢的正火：钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1(过共析钢)以上30～50℃以上，保温适当时间后，在自由流动的空气中冷却的热处理工艺。
步骤为：加热前先对试样进行硬度测定（为便于比较，一律用洛氏硬度测定）。
再将试样放入箱式电炉中，T10钢在770℃左右，30钢在860℃左右分别均匀加热15分钟，后在空气中缓慢冷却。
将正火后的试样用砂轮磨平,并测出硬度值（HRC）填入表2中。
四、结果及讨论1、为什么淬火处理后的硬度值比正火处理后的高？答：因为淬火冷却速度比正火冷却速度快，由过冷奥氏体的连续冷却转变图像可知淬火后得到的是马氏体组织，而正火后得到的组织主要是珠光体。
马氏体比珠光体晶粒度细晶界面多，使得晶体的位错滑移阻力增大，从而硬度提高。
2、在相同的热处理状态下不同的材料成分对钢的硬度的影响？答：钢的硬度与钢的含碳量有关。
实验二.1 钢的热处理
实验三钢的热处理一、实验目的1. 掌握碳钢的基本热处理操作；2. 了解含碳量、加热温度、冷却速度及回火温度等对碳钢性能(硬度)的影响。
二、实验设备及材料1. 箱式电阻炉；2. 控温仪表；3. HR-150A型洛氏硬度计和HB-3000型布氏硬度计；4. 砂纸、铁钳、水和油；5. 45钢(Φ20×10mm)和×T12钢(Φ15×10mm)。
三、实验原理钢的热处理主要是通过加热、保温和冷却三个步骤来改变其内部组织，而获得所需性能的一种加工工艺。
一般热处理的基本操作有退火、正火、淬火及回火等。
热处理过程中，正确选择加热温度、保温时间和冷却速度这三个基本工艺参数，是热处理产品质量的重要保证。
1. 加热温度(1) 退火加热温度钢的退火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉冷却的一种工艺。
退火工艺按照加热温度不同分为完全退火和不完全退火。
对于完全退火，其加热温度为Ac3+(20～30)C︒。
亚共析钢的退火多采用完全退火，完全退火后的组织接近于平衡组织，例如45钢的退火组织为铁素体+珠光体。
对于不完全退火，其加热温度为Ac1+(20～30)C︒。
共析钢和过共析钢的退火多采用不完全退火，不完全退火后的组织为均匀分布在铁素体基体上的球状珠光体，故又称为球化退火。
该工艺的目的是获得球状珠光体组织，以降低硬度，改善切削加工性，并为淬火作准备。
(2) 正火加热温度钢的正火通常是把钢加热到临界温度Ac3或Ac cm线以上，保温一段时间，然后进行空冷。
对于亚共析钢，其加热温度为Ac3+(30～50)C︒；而对于过共析钢，其加热温度为Ac cm+(30～50)C︒。
与退火组织相比，由于冷却速度稍快，组织中的珠光体含量相对较多，且片层较细密，因而性能会有所改善。
45钢的正火加热温度范围为840～860C︒，正火得到的组织为索氏体+铁素体。
表1列出了几种常用碳钢的临界点温度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验名称：钢的普通热处理实验实验类型：
一、实验目的和要求（必填）二、实验原理（必填）
三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）
七、讨论、心得
一、实验目的
1.了解普通热处理的设备及操作方法。
2. 深入了解钢的成分、加热温度和冷却速度对淬火后钢性能的影响。
3.深入理解不同回火温度对钢的性能的影响。
二、实验基本原理
热处理是通过加热、保温、冷却的三个过程，是钢的内部组织发生变化，已获得所需要性能的一种加工工艺。
由于加热温度、冷却速度和处理目的不同，钢的热处理种类很多，其中常见的热处理方法有淬火、回火、退火和正火等。
钢经热处理后的性能取决于处理后的组织，热处理后的组织又取决于钢的成分、加热温度和冷却速度。
钢的含碳量不同，其加热温度不同；不同的热处理方法，其加热温度也不同。
经正常加热，并用不同的速度冷却后，钢的性能不同。
因为冷却速度不同，所获得的组织不同。
钢经正常淬火后，必须进行及时回火。
因在淬火中急冷时长生较大的内应力，且淬火马氏体本身较脆，故不能直接使用。
通过回火，一方面可以消除内应力而提高刚的人性，更重要的是通过不同温度回火，能使淬火组织发生改变从而获得不同的回火组织，已达到钢的预期性要求。
三、主要仪器设备与试样
1.加热炉与温度控制仪；
2.冷却水槽与油槽；
3.洛氏硬度计；
4.不同含碳量的碳钢和合金钢试样若干；
5.钳子、钩子、铁丝、砂皮纸等。
四、实验步骤
1.每人领取热处理试样一块。
2.在洛氏硬度计上测量式样的原始硬度值（根据硬度不同选用HRC和HRB）。
3.按照规定的加热温度和冷却方法进行热处理。
步骤如下：
1)将试样放入预定温度的炉子中加热并保温。
保温时间：碳钢按照1min/mm、合金钢按1.2min/mm
来计算；
2)当达到保温时间后，用钩子把试样从炉子中取出，并迅速放入规定的介质中冷却；
3)若是进行回火，则在规定温度的炉中保温20min后取出空冷；
4.测量经不同热处理后钢的硬度（测量前用砂皮纸清除试样表面的氧化层和脱碳层）；
5.把所有的实验数据记录于表中。
五、实验数据记录和处理
六、实验结果分析与讨论
(1)根据实验数据，分析不同碳钢经正常淬火后，钢的硬度与含碳量的关系，并说明其原因。
答：由淬火实验数据可知不同碳钢经正常淬火后，钢的硬度随碳含量的增加而增高。
因为马氏体是碳或其他合金元素在体心正方体中的过饱和固溶体，因此它的硬度比较高，而且随着过饱和程度的增加，其硬度也会提高，所以经正常加热并大于临界冷却速度后，马氏体的硬度取决于碳含量。
(2)根据实验数据，分析同种钢在相同加热温度时，冷却速度对钢的硬度的影响，并说明其原因；同种钢在相同冷却速度下，不同加热温度对钢处理后硬度的影响，并说明其原因。
答：对于碳钢，同种钢在相同加热温度时，冷却速度越慢钢的硬度越高，因为冷却速度不同，所获得的组织不同；对于Gr12合金钢在空气中冷却就能获得淬火马氏体组织，钢的硬度与冷却速度关系不大。
同种钢在相同冷却速度下，加热温度不足时淬火后钢的硬度比加热温度足够时更低，因为加热温度过低，相变不能完全，加热后组织中存在未溶铁素体（其硬度较低）。
(3)画出回火温度与钢的硬度关系曲线，并指出不同回火温度下钢的组织。
答：回火温度与钢的硬度关系曲线如下图所示：
回火温度为200℃时，淬火组织中的淬火马氏体转变为回火马氏体，其他组成物不发生变化；回火温度为400℃时，淬火马氏体和残余奥氏体都分解为回火屈氏体组织；600℃时，为回火索氏体组织。
(4)分析合金钢热处理的特点及原因。
答：合金钢的加热温度一般比相同含碳量的碳钢高，一方面合金元素能提高Ac1的温度，另一方面合金元素扩散速度较慢，为促使合金元素溶入奥氏体中，需提高加热温度。
在相同冷却速度下，相同碳含量的合金钢比碳钢的硬度大，这是由于合金元素使C曲线右移的结果。
有些合金钢甚至在空气中冷却就能获得淬火马氏体组织。
合金钢回火时，其硬度下降的趋势比碳钢慢，在相同回火温度下，合金钢的硬度比碳钢高。
这是由于含有合金元素的淬火马氏体和残余奥氏体较稳定，要达到更高的温度时才能分解；另一方面合金钢中往往有合金碳化物或特殊碳化物存在，他们聚集长大的倾向较小。