碳钢的热处理及硬度测试
碳钢的热处理及硬度测试
碳钢的热处理及硬度测试一、实验目的1、了解碳钢的淬火及回火工艺方法。
2、模糊选择材料，进一步提升材料的成分－组织－性能之间关系的理念。
3、研究冷却条件对碳钢性能的影响。
4、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1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。
图1（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（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。
为了保证淬火效果,应选用合适的冷却方法（如双液淬火、分级淬火等）.不同的冷却介质在不同的温度范围内的冷却速度有所差别。
中碳钢洛氏硬度
中碳钢洛氏硬度
中碳钢的洛氏硬度通常在 HRC 20 到 HRC 60 之间。
洛氏硬度是一种常用的硬度测试方法，用于衡量材料的硬度。
中碳钢的硬度会受到多种因素的影响，如碳含量、热处理工艺和材料的微观组织等。
一般来说，中碳钢的碳含量在 0.25%到 0.60%之间，随着碳含量的增加，硬度也会相应提高。
通过适当的热处理工艺，如淬火和回火，可以提高中碳钢的硬度。
淬火可以使钢的组织变得坚硬，而回火可以改善钢的韧性和延展性。
不同的淬火和回火工艺会导致不同的硬度水平。
需要注意的是，硬度测试只是材料性能的一个方面，中碳钢的其他性能，如强度、韧性和可加工性等同样重要。
在选择中碳钢材料时，需要综合考虑各种性能指标，以满足具体的应用需求。
总之，中碳钢的洛氏硬度通常在 HRC 20 到 HRC 60 之间，具体的硬度水平会受到碳含量、热处理工艺和材料的微观组织等因素的影响。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的中碳钢材料和热处理工艺。
热处理硬度检测标准
热处理硬度检测标准热处理是一种常见的金属材料加工工艺，通过对金属材料进行加热和冷却的过程，可以改变其组织结构和性能，从而达到一定的硬度和强度要求。
而硬度检测则是评定材料是否符合热处理标准的重要手段之一。
本文将介绍热处理硬度检测的相关标准和方法。
1. 硬度检测的标准。
热处理后的材料硬度检测需要遵循一定的标准，以确保检测结果的准确性和可靠性。
常见的硬度检测标准包括国际上广泛应用的洛氏硬度（Rockwell Hardness）标准、巴氏硬度（Brinell Hardness）标准和维氏硬度（Vickers Hardness）标准等。
这些标准都有相应的检测方法和设备，用于评定材料的硬度值。
2. 硬度检测的方法。
硬度检测的方法根据不同的标准和要求而有所不同。
洛氏硬度检测主要通过在材料表面施加一定载荷，然后测量材料表面的残留印痕深度来确定硬度值。
巴氏硬度检测则是通过在材料表面施加一定载荷，然后测量压痕的直径来计算硬度值。
而维氏硬度检测则是通过在材料表面施加一定载荷，然后测量压痕的对角线长度来计算硬度值。
这些方法都有各自的优缺点，需要根据具体的情况选择合适的方法进行硬度检测。
3. 硬度检测的设备。
进行硬度检测需要使用相应的硬度检测设备。
常见的硬度检测设备包括硬度计、洛氏硬度计、巴氏硬度计和维氏硬度计等。
这些设备根据不同的检测方法和标准，具有不同的测量范围和精度。
在进行硬度检测时，需要根据具体的要求选择合适的设备，并严格按照设备操作说明进行操作，以确保检测结果的准确性。
4. 硬度检测的注意事项。
在进行硬度检测时，需要注意一些细节和注意事项，以确保检测结果的准确性。
首先，需要保证待测材料表面的平整度和清洁度，以免影响硬度检测的准确性。
其次，在进行硬度检测时，需要根据具体的标准和方法选择合适的载荷和时间，以确保检测结果的可靠性。
最后，需要对硬度检测设备进行定期的校准和维护，以确保设备的正常工作和检测结果的准确性。
总之，热处理硬度检测是热处理工艺中的重要环节，对材料的性能和质量有着重要的影响。
碳钢热处理实验
碳钢热处理实验碳钢热处理实验报告专业:班级:组别:组员名单：姓名学号XX⼤学机电⼯程系指导⽼师：20XX年X⽉碳钢的热处理实验1⼀．实验⽬的（1）了解碳钢热处理⼯艺操作。
（2）学会使⽤马⽒体测量材料的硬度性能值。
（3）探讨淬⽕温度、淬⽕冷却速度、回⽕温度对40钢和T12钢的组织和性能的影响。
（4）巩固课堂教学所学相关知识，体会材料的成分—⼯艺—组织性能之间关系。
⼆、概述热处理是⼀种很重要的热加⼯⼯艺⽅法，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。
热处理之所以能使钢的性能发⽣显著变化，主要是由于钢的内部组织结构可以发⽣⼀系列变化。
采⽤不同的热处理⼯艺过程，将会使钢得到不同的组织结构，从⽽获得所需要的性能。
钢的热处理基本⼯艺⽅法可分为退⽕、正⽕、淬⽕和回⽕等。
三．实验原理(1)钢的热处理1.钢的退⽕：钢的退⽕指将钢加热到⼀定温度并保温⼀段时间，然后使它慢慢冷却的过程。
钢的退⽕是将钢加热到发⽣相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理⽅法。
2.钢的正⽕:正⽕，⼜称常化，是将⼯件加热⾄Ac3或Acm以上40~60℃，保温⼀段时间后，从炉中取出在空⽓中或喷⽔、喷雾或吹风冷却的⾦属热处理⼯艺。
其⽬的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应⼒，降低材料的硬度。
3.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。
24.钢的退⽕：退⽕是⼀种⾦属热处理⼯艺，指的是将⾦属缓慢加热到⼀定温度，保持⾜够时间，然后以适宜速度冷却。
钢的热处理及硬度测定
钢的热处理及硬度测定一、实验目的1.了解钢的基本热处理工艺。
2.了解布氏和洛氏硬度计的主要原理、结构及操作方法。
3.了解不同的热处理工艺对钢的性能的影响。
二、实验原理热处理是充分发挥金属材料性能潜力的重要方法之一。
其工艺特点是把钢加热到一定温度，保温一段时间后，以某种速度冷却下来，通过改变钢的内部组织来改善钢的性能，其基本工艺包括退火、正火、淬火和回火等。
金属的硬度是材料表面抵抗硬物压入而引起塑性变形的能力。
硬度越大，表明金属抵抗塑性变形的能力越大，材料产生塑性变形就越困难。
硬度是金属材料一项重要的力学性能指标。
硬度的试验方法很多，其中常用的有布氏法、洛氏法和维氏法三种硬度试验方法。
1.钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火通常是将钢加热到临界温度1Ac 或3Ac 线以上，保温后缓慢地随炉冷却的一种热处理工艺。
钢经退火处理后，其组织比较接近平衡状态，硬度较低（约180~22OHBS ），有利于进行切削加工。
钢的正火是将钢加热到3Ac 或cm Ac 线以上30~50℃，保温后在空气中冷却的一种热处理工艺。
由于冷却速度稍快，与退火组织相比，所形成的珠光体片层细密，故硬度有所提高。
对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善其切削加工性能，降低加工表面的粗糙度；对高碳钢来说，正火可以消除网状渗碳体，为球化退火和淬火作准备。
钢的淬火就是将钢加热到3Ac 或1Ac 线以上30~50℃，保温后在不同的冷却介质中快速冷却，从而获得马氏体和（或）贝氏体组织的一种热处理工艺。
马氏体的硬度和强度都很高，特别适用于有较高耐磨性能要求的工模具材料。
淬火工艺包括三个重要参数，淬火加热温度、保温时间和冷却速度。
淬火加热温度过高时晶粒容易长大，而且还会产生氧化脱碳等缺陷，加热温度过低则会因组织中存在铁素体或珠光体而导致材料硬度不足。
保温时间与钢的成分、工件的形状、尺寸及加热介质等因素有关，一般可按照经验公式加以估算，保温时间过长或过短都会对钢的组织及性能造成不利的影响。
50mn原材料硬度
50mn原材料硬度一、引言50mn是一种常见的金属材料，广泛应用于机械、电子、建筑等领域。
其硬度是决定材料性能的重要指标之一，对于产品的质量和性能具有重要影响。
因此，研究50mn原材料的硬度特性及其影响因素具有重要意义。
二、实验研究1.实验材料与方法本次实验采用50mn原材料，通过硬度测试仪进行硬度测试。
测试前，对材料进行表面处理，保证测试结果的准确性。
2.实验结果与分析实验结果显示，50mn原材料的硬度值在150-220HB之间。
其中，不同取样位置的硬度值略有差异，但总体上呈现出一定的规律性。
此外，实验还发现，50mn原材料的硬度受到多种因素的影响，如温度、时间、冷却速度等。
三、理论分析1.金属硬度的定义与影响因素金属硬度是指金属抵抗划痕的能力，是衡量金属材料性能的重要指标之一。
影响金属硬度的因素包括化学成分、组织结构、温度、时间、冷却速度等。
2.50mn原材料的硬度特性50mn是一种中碳钢，其硬度主要取决于碳元素含量和组织结构。
当碳元素含量较高时，材料的硬度会增加；而当碳元素含量较低时，材料的硬度会降低。
此外，组织结构也会影响材料的硬度，如珠光体组织的硬度高于铁素体组织。
四、应用前景1.机械制造领域50mn作为一种具有优良力学性能的金属材料，在机械制造领域有着广泛的应用前景。
例如，可以用于制造齿轮、轴承、轴套等关键零部件，提高产品的耐磨性和抗疲劳性能。
同时，通过调整50mn的化学成分和热处理工艺，可以进一步优化其力学性能和硬度特性，满足不同应用场景的需求。
2.电子领域50mn在电子领域也有着广泛的应用前景。
例如，可以用于制造电子元器件、集成电路板等关键零部件。
由于50mn具有优良的导电性和耐腐蚀性，因此在电子领域的应用前景广阔。
同时，通过进一步研究50mn的硬度特性及其影响因素，可以为电子元器件的制造提供更加可靠的材料选择。
3.建筑领域50mn在建筑领域也有着广泛的应用前景。
例如，可以用于制造建筑结构件、桥梁构件等关键零部件。
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。
30碳钢的硬度
30碳钢的硬度硬度是材料的重要机械性能之一，它反映了材料抵抗变形和磨损的能力。
在工程领域中，硬度常常被用来评估材料的适用性，特别是在选择材料时。
30碳钢是一种常见的碳钢材料，它具有较高的硬度，适用于许多工业和制造应用。
30碳钢是一种属于碳素钢的合金，含有约0.30%的碳元素。
这种合金具有一定的强度和硬度，同时具备良好的可加工性和可焊性。
由于其较高的硬度，30碳钢被广泛用于制造各种零件和构件，如螺栓、螺母、轴承、齿轮等。
硬度通常用硬度测试方法来进行评估。
常见的硬度测试方法包括布氏硬度测试、洛氏硬度测试和维氏硬度测试等。
这些测试方法通过在材料表面施加一定的压力或冲击，来测量材料的抵抗力。
对于30碳钢这样的硬度较高的材料，一般采用洛氏硬度测试或维氏硬度测试，以得到更准确的硬度值。
30碳钢的硬度取决于多个因素，如材料的化学成分、热处理工艺和冷加工程度等。
碳元素是提高钢材硬度的重要因素之一。
通过调整碳含量，可以控制30碳钢的硬度范围。
此外，热处理工艺也对硬度有影响。
通常，通过调整热处理参数，如加热温度和冷却速率，可以改变30碳钢的组织结构和硬度。
除了碳含量和热处理工艺，冷加工程度也会对30碳钢的硬度产生影响。
冷加工是指在常温下对材料进行塑性变形，通过冷加工可以提高30碳钢的硬度和强度。
然而，过度的冷加工可能导致材料脆性增加，降低其韧性。
在实际应用中，30碳钢的硬度对于材料的选择和设计至关重要。
硬度的要求取决于具体的应用领域和工作条件。
例如，在汽车制造领域，需要耐磨损和耐冲击的零部件，30碳钢的硬度应该较高。
而在航空航天领域，对于材料的轻量化要求较高，硬度可能相对较低。
30碳钢是一种具有较高硬度的碳钢材料。
其硬度取决于碳含量、热处理工艺和冷加工程度等因素。
硬度测试方法可以用来评估30碳钢的硬度性能。
在实际应用中，根据具体需求选择适当的硬度范围，以满足不同的工程要求。
碳钢的热处理及硬度测试实验报告
碳钢的热处理及硬度测试实验报告一、实验目的本实验旨在探究碳钢热处理的原理及方法，并通过硬度测试来评估不同处理方式对碳钢硬度的影响。
二、实验原理1. 碳钢热处理碳钢是一种含有较高量碳元素的合金钢，其硬度和强度与碳含量成正比。
碳钢的热处理主要包括退火、正火、淬火和回火四个步骤。
2. 硬度测试硬度是材料抵抗划痕或压入的能力，通常用Vickers硬度测试法来评估材料硬度。
三、实验步骤1. 准备样品：选择不同直径和长度的碳钢棒作为样品。
2. 退火：将样品放入电炉中，加热至800℃左右保温1小时后慢冷至室温。
3. 正火：将样品放入电炉中，加热至900℃左右保温30分钟后冷却至室温。
4. 淬火：将样品放入水中快速冷却。
5. 回火：将淬火后的样品放入电炉中，加热至400℃左右保温2小时后冷却至室温。
6. 硬度测试：使用Vickers硬度测试仪对不同处理方式的样品进行硬度测试。
四、实验结果经过退火处理后，碳钢的硬度降低，表现出较好的韧性；正火处理能够提高碳钢的硬度和强度；淬火处理能够使碳钢达到最大的硬度和强度，但同时也会使其变得脆性增加；回火处理可以减轻淬火后碳钢的脆性，但会降低其硬度和强度。
通过Vickers硬度测试仪测量，退火后样品的硬度为150HV，正火后为200HV，淬火后为350HV，回火后为250HV。
五、实验分析通过本实验可知，不同热处理方式对碳钢的性质有着显著影响。
在实际应用中需要根据具体情况选择合适的热处理方式来满足需求。
六、实验结论1. 碳钢经过不同热处理方式后其性质有显著差异。
2. 淬火能够使碳钢达到最大的硬度和强度，但同时也会使其变得脆性增加。
3. 回火处理可以减轻淬火后碳钢的脆性，但会降低其硬度和强度。
4. 在实际应用中需要根据具体情况选择合适的热处理方式来满足需求。
七、实验注意事项1. 热处理时需要注意安全，避免烫伤或其他意外事故。
2. 硬度测试时需要保证测试仪器的准确性和稳定性。
3. 实验结束后需要及时清理实验器材和场地。
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。
实验二碳钢的热处理操作及硬度测定
560~670 660~760
3、淬火加热温度 对亚共析钢是 Ac3 十(30~50 ℃)；对共析
钢是和过共析钢是 Ac1 十(30~50 ℃)，见图 2-2 所示。在此温度保温后放入各种不同的冷却介
质中快速冷却，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。
钢的临界温度 Ac1、Ac3 及 Accm，在热处 理手册或合金钢手册中均可查到，再经过计算
750
840~860
60
725
766
295
743
770~800
T7
730
770
700
—
780~800
T8
730
—
700
—
780~800
碳素工具钢
T10
730
800
700
—
780~800
T12
730
820
700
—
780~800
T13
730
830
700
—
780~800
4、回火温度
钢经过淬火后得到的马氏体组织质硬而脆，并且工件内部存在很大的内应力，如果直接
3
C．高温回火 是在 500~650 ℃进行回火，所得组织为回火索氏体，硬度为 HRC25~35。
用于结构零件的热处理。其综合机械性能较好。淬火加高温回火叫调质处理。
D．高于 650 ℃的回火为珠光体，硬度较低。
表 2-3 45 钢淬火后经不同温度回火后的组织及性能
类型
回火温 度/℃
回火后组织
回火后硬度 （HRC）
完全退火加热温度，适用于亚共析钢，Ac3 十(30~50℃)；球化退火加热温度，适用于共
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：林文文组员：竹凌东陈林陈书尚学号：0112011101130114指导老师：杨兰英试验日期：2011 年12 月八日45 号钢的热处理试验目的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。
实验仪器及材料—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。
实验三碳钢热处理的显微组织观察及硬度测定
实验三碳钢热处理的显微组织观察及硬度测定实验⼆碳钢热处理的显微组织观察及硬度测定⼀、实验⽬的1. 观察碳钢经不同热处理后的基本组织；2. 熟悉碳钢⼏种典型热处理组织——F、P、Fe3C、M、T、S、M回⽕、T回⽕、S回⽕；3. 了解热处理⼯艺对碳钢性能（硬度）的影响；⼆、概述碳钢经退⽕、正⽕可得到平衡或接近平衡组织；经淬⽕得到的是⾮平衡组织。
因此，研究热处理后的组织时，不仅要参考铁碳相图，⽽且更主要的是参考钢的等温转变曲线(C曲线)。
铁碳相图能说明慢冷时合⾦的结晶过程和室温下的组织以及相的相对含量．C曲线则能说明⼀定成分的钢在不同冷却条件下所得到的组织。
C曲线适⽤于等温冷却条件；⽽CCT曲线（奥⽒体连续冷却曲线）适⽤于连续冷却条件。
在⼀定的程度上可⽤C曲线，也能够估计连续冷却时的组织变化。
1．共析钢等温冷却时的显微组织共析钢过冷奥⽒体在不同温度等温转变的组织及性能列于表1中。
2．共析钢连续冷却时的显微组织为了简便起见，不⽤CCT曲线．⽽⽤C曲线(图1)来分析。
例如共析钢奥⽒体，在慢冷时(相当于炉冷，见图1中的v1)应得到100％的珠光体；当冷却速度增⼤到v2(相当于空冷)，得到的是较细珠光体，即索⽒体或屈⽒体；当冷却速度增⼤到v3(相当于油冷)，得到的为屈⽒体和马⽒体；当冷却速度增⼤⾄v4、v5(相当于⽔冷)，很⼤的过冷度使奥⽒体骤冷到马⽒体转变开始点(Ms)后．瞬时转变成马⽒体。
其中与C曲线⿐尖相切的冷却速度(v4)称为淬⽕的临界冷却速度。
3．亚共析钢和过共析钢连续冷却时的显微组织亚共析钢的C曲线与共析钢相⽐，只是在其上部多了⼀条铁素体先析出线，如图2所⽰。
当奥⽒体缓慢冷却时(相当于炉冷，如图2中v1)，转变产物接近平衡组织，即珠光体和铁素体。
随着冷却速度的增⼤，即v3＞v2＞v1时，奥⽒体的过冷度逐渐增⼤，析出的铁素体越来越少，⽽珠光休的量逐渐增加，组织变得更细，此时析出的少量铁素体多分布在晶粒的边界上。
工程材料热处理实验报告
工程材料综合实验车辆工程10-1班实验者：陈秀全学号：10047101冯云乾学号：10047103高万强学号：10047105一实验目的1、区别和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。
二实验设备及材料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）三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。
4、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）。
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5、测试硬度样品20# 45# T10硬度HRB50 HRC20 HR636、热处理前后的金相组织观察、硬度的测定。
7、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，韧性适中四实验步骤：8、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）观察并绘制显微组织；（3）测试硬度。
9、进行热处理。
10、观察热处理后的组织并测硬度：（1）制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）；（2）观察并绘制显微组织。
五实验报告：11、三种材料在退火状态下显微组织和性能（硬度）的异同；样品显微组织性能（硬度）20# 白色颗粒为铁素体，黑色块状为珠光体(F+P) 冲压性与焊接性良好45# 灰黑色区为细片状及粗片状珠光体，沿晶界析出白色条状铁素体。
常用钢临界温度锻造热处理工艺及硬度参数
常用钢临界温度锻造热处理工艺及硬度参数常用钢是指在工业生产和各种机械制造中广泛应用的钢种，其临界温度、锻造、热处理工艺以及硬度参数对于钢材的加工和使用具有重要的意义。
本文将从这四个方面来阐述常用钢的相关知识。
一、临界温度临界温度指的是钢材在加热过程中发生相变的温度，常用钢的临界温度主要有以下几种：1.A1临界温度：A1临界温度是指钢材在加热时开始发生奥氏体转变的温度，也是受力学性能要求决定的重要温度。
常用钢材的A1临界温度一般在700℃到900℃之间。
2.A3临界温度：A3临界温度是指钢材在加热时完成全部奥氏体转变的温度，进一步提高温度将无法改变组织。
常用钢材的A3临界温度一般在750℃到950℃之间。
3.AC1临界温度：AC1临界温度是指钢材在冷却时开始发生奥氏体相变的温度，也是冷作修正应力的关键温度。
常用钢材的AC1临界温度一般在700℃到800℃之间。
二、锻造工艺锻造是将钢材加热至临界温度后进行塑性变形的一种加工方法。
常用钢的锻造工艺主要包括以下几个环节：1.加热：将钢材加热至适当的锻造温度，一般要求温度应在临界温度以上50℃左右。
2.锻造：通过锻锤、压力机等设备对钢材进行塑性变形，通常分为自由锻造和模锻两种方式。
锻造过程中要控制好温度和变形速度，以确保钢材的物理性能和组织结构。
3.冷却：锻造后的钢材需要经过适当的冷却处理，一般采用空冷或水冷的方式。
冷却过程中应注意控制冷却速度，以防止产生裂纹和变形。
三、热处理工艺热处理是通过加热和冷却控制钢材的组织和性能，使其达到预期的要求。
常用钢的热处理工艺主要包括以下几种：1.回火处理：将淬火后的钢材加热到适当温度，保温一段时间后进行冷却，以缓解应力和提高韧性。
2.淬火处理：将钢材加热到临界温度以上，迅速冷却到室温，使钢材产生马氏体组织，提高硬度和强度。
3.淬火和回火处理：先进行淬火处理，然后再进行回火处理，可以使钢材既达到较高的硬度和强度，又有一定的韧性。
工程材料实验二 碳钢的热处理及硬度测试(发送)(1)
碳钢的热处理及硬度测试一、实验目的1、了解碳钢的热处理工艺规程，并能动手操作简单的热处理工艺。
2、分析碳钢在热处理时：1）含碳量对淬火硬度的影响；2）不同的冷却速度对钢的组织与性能的影响；3）不同的回火温度对淬火钢组织和性能的影响。
3、了解金属材料的硬度测试方法。
二、预习内容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1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。
图1（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。
为了保证淬火效果,应选用合适的冷却方法（如双液淬火、分级淬火等）.不同的冷却介质在不同的温度范围内的冷却速度有所差别。
1010碳钢硬度
1010碳钢硬度摘要：1.1010 碳钢简介2.1010 碳钢的硬度特性3.影响1010 碳钢硬度的因素4.1010 碳钢硬度的测量方法5.1010 碳钢硬度与性能的关系6.总结正文：【1.1010 碳钢简介】1010 碳钢是一种高质碳结构钢，其碳含量在0.10% 左右。
由于碳含量适中，1010 碳钢具有良好的可锻性、可切削性和可淬性，广泛应用于各种机械零件制造。
【2.1010 碳钢的硬度特性】1010 碳钢的硬度主要受碳含量的影响，其硬度范围在布氏硬度HB 100-180 之间。
经过淬火处理后，1010 碳钢的硬度可达到HRC 50-60。
【3.影响1010 碳钢硬度的因素】1010 碳钢硬度受碳含量、合金元素、热处理工艺和冷却速度等因素的影响。
其中，碳含量是决定硬度的主要因素，合金元素如钼、钒、铬等可以提高钢的硬度。
【4.1010 碳钢硬度的测量方法】测量1010 碳钢硬度的方法有布氏硬度测量法、洛氏硬度测量法和维氏硬度测量法等。
其中，布氏硬度测量法是最常用的方法，它通过钢球在一定的试验力下压入试样表面的深度来表示硬度。
【5.1010 碳钢硬度与性能的关系】1010 碳钢的硬度与其性能密切相关。
一般来说，硬度越高，钢的耐磨性、耐疲劳性和抗拉强度等性能越好。
但是，硬度过高会导致钢的韧性降低，容易发生断裂。
因此，在选择1010 碳钢的硬度时，需要综合考虑其性能要求。
【6.总结】1010 碳钢具有良好的硬度特性，其硬度受多种因素影响。
测量1010 碳钢硬度的方法有多种，选择合适的硬度范围可以提高钢的性能。