金属材料及热处理实验报告
热处理实验报告
热处理实验报告一、实验目的本次热处理实验的目的是通过对金属材料进行不同的热处理工艺，观察和分析其组织和性能的变化，深入理解热处理对金属材料性能的影响规律，为实际生产中的材料选择和工艺优化提供实验依据。
二、实验材料与设备（一）实验材料本次实验选用了 45 钢作为研究对象，其化学成分如下：碳（C）含量约为 042% 050%，硅（Si）含量约为 017% 037%，锰（Mn）含量约为 050% 080%，磷（P）和硫（S）的含量均小于 0035%。
（二）实验设备1、箱式电阻炉：用于加热金属材料，可控制加热温度和保温时间。
2、硬度计：用于测量金属材料的硬度，本次实验采用洛氏硬度计。
3、金相显微镜：用于观察金属材料的金相组织。
三、实验过程（一）淬火处理1、将45 钢试样放入箱式电阻炉中，加热至840℃，保温20 分钟。
2、迅速取出试样，放入水中进行淬火冷却。
（二）回火处理1、对淬火后的试样进行回火处理，回火温度分别为 200℃、400℃和 600℃，保温 60 分钟。
2、出炉空冷至室温。
四、实验结果与分析（一）硬度测试结果1、淬火处理后，试样的硬度显著提高，洛氏硬度值达到 58 62 HRC。
2、随着回火温度的升高，试样的硬度逐渐降低。
200℃回火后，硬度约为 50 55 HRC；400℃回火后，硬度约为 40 45 HRC；600℃回火后，硬度约为 25 30 HRC。
（二）金相组织观察结果1、淬火处理后，金相组织为马氏体，呈针状分布。
2、 200℃回火后，组织为回火马氏体，马氏体针变细，同时有少量碳化物析出。
3、 400℃回火后，组织为回火托氏体，由铁素体和细小的粒状渗碳体组成。
4、 600℃回火后，组织为回火索氏体，由等轴状的铁素体和颗粒状的渗碳体组成。
（三）性能变化分析1、淬火处理能够显著提高材料的硬度，这是因为快速冷却使奥氏体转变为马氏体，马氏体具有高硬度和高强度的特点。
2、回火处理能够降低材料的硬度，提高韧性。
金属学与热处理实验报告
金属学与热处理名词解释:1-热处理：热处理是将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一定的速度冷却到室温的一种热加工工艺。
2-加工硬化：3固溶体：4奥氏体5正火6-枝晶偏析：在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象。
称为晶粒。
由于固溶体通常呈树枝状，是枝干和枝间的化学成分不同，所以称为枝晶偏析。
问答：1为什么金属结晶时一定要有过冷度？影响过冷度的因素是什么？答：（1）在等温等压条件下，物质系统总是自发地从自由能较高的状态向自由能较低的状态转变。
这就说明。
对于结晶过程而言，结晶能否发生。
取决于固相的自由能是否低于液相的自由能。
如果液相的自由能高于固相的自由能那么液相将自发的转变的固相即金属发生结晶，从而使系统的自由能降低。
处于更为稳定的状态。
液相金属和固相金属的自由能之差，就是促使这种转变的驱动力。
（2）影响过冷度的因素是：金属的本性和纯度的不同，以及冷却速度的差异。
2简述马氏体的两种形态及分别的力学性能。
答：马氏体的两种形态分别是板条状马氏体和片状马氏体。
板条马氏体(位错)片状马氏体（挛晶）半条状马氏体的韧性比片状马氏体好。
片状马氏体的硬度比板条状马氏体的好。
3:形核率的影响因素。
答：形核率受两个方面因素的影响。
一方面是随着过冷度的增加，临界晶核半径和形核功都随之减小，结果使晶核易于形成，形核率增加；另一方面，无论是临界晶核的形成。
还是临街晶核的长大都必须伴随着液态原子向晶核的扩散迁移，没有液态原子向晶核上的迁移，临街晶核就不可能形成，及时形成了也不可能长大成为稳定晶核。
4.为什么铸铁比钢的铸造性能好？答：金属的铸造性包括金属的流动性、收缩性和偏析倾向。
流动性决定了液态金属充满铸型的能力。
收缩性随着含碳量的增加。
钢液温度与液相线温度之差增加体积收缩增大。
含碳量增高凝固温度范围变宽。
凝固收缩增大。
固相先和液相线的水平距离和垂直距离越大。
填空题：1-晶体在不同方向测量其性能时表现出或大或小的差异，称为各向异性或异向性。
金属的热处理实验报告
金属的热处理实验报告金属的热处理实验报告引言：金属的热处理是一种通过改变金属的组织结构和性能来达到特定目的的工艺。
本实验旨在通过对不同金属材料进行热处理实验，观察和分析其组织结构和性能的变化，以及热处理对金属材料性能的影响。
实验一：淬火处理1. 实验目的：通过淬火处理不同金属材料，观察其组织结构和性能的变化，了解淬火对金属材料的影响。
2. 实验步骤：选取不同金属材料样品（如低碳钢、高碳钢、铝合金等），经过适当的加热处理后，迅速浸入冷却介质中进行淬火处理。
3. 实验结果与讨论：淬火处理后，不同金属材料的组织结构和性能发生了明显的变化。
低碳钢经过淬火处理后，其组织结构变为马氏体，硬度显著提高；高碳钢则形成了马氏体和残余奥氏体的组织结构，硬度更高；铝合金经过淬火处理后，晶粒尺寸变小，强度和硬度也有所提高。
实验二：回火处理1. 实验目的：通过回火处理不同金属材料，观察其组织结构和性能的变化，了解回火对金属材料的影响。
2. 实验步骤：将经过淬火处理的金属材料样品，经过适当的加热处理后，以较低的温度保温一段时间后冷却。
3. 实验结果与讨论：回火处理后，金属材料的组织结构和性能发生了变化。
低碳钢经过回火处理后，马氏体转变为较柔软的珠光体，硬度降低，但韧性增加；高碳钢经过回火处理后，马氏体转变为韧性较好的珠光体和残余奥氏体，硬度略有下降，但韧性明显提高；铝合金经过回火处理后，晶粒尺寸进一步增大，强度和硬度有所下降。
实验三：退火处理1. 实验目的：通过退火处理不同金属材料，观察其组织结构和性能的变化，了解退火对金属材料的影响。
2. 实验步骤：将不同金属材料样品加热至适当温度，保温一段时间后缓慢冷却。
3. 实验结果与讨论：退火处理后，金属材料的组织结构和性能发生了显著变化。
低碳钢经过退火处理后，珠光体晶粒尺寸进一步增大，硬度降低，但韧性明显提高；高碳钢经过退火处理后，珠光体和残余奥氏体的晶粒尺寸增大，硬度进一步降低，但韧性进一步提高；铝合金经过退火处理后，晶粒尺寸再次增大，强度和硬度进一步下降。
金属学与热处理实验报告
金属学与热处理
实验报告
班级：
姓名：
学号：
实验一金相显微镜的使用及碳钢、白口铁平衡组织观察
一.实验目的
1，通过实验，使学生掌握不同成分的铁碳合金室温下平衡组织的特征。
2，了解铁碳合金成分(含碳量)对铁碳合金显微组织的影响，从而加深理解成分、组织、性能之间的相互关系。
二.实验器材
三.观察结果
1.描绘下列合金的显微组织示意图,并注明其中显微组织组成物的名称.
工业纯铁 45 T8
亚共晶白口铁共晶白口铁过共晶白口铁
T12
四.问题解答
1.通过显微分析,比较亚共析钢,共析钢,过共析钢显微组织的差别,说明碳钢的平衡组织随含碳量而变化的规律。
2.根据显微组织分析，怎样估算亚共析钢的含碳量？
实验二 45钢的热处理
一.实验目的：
（1）了解碳钢的基本热处理工艺方法；
（2）研究冷却速度对过冷奥氏体转变产物的影响；（3）分析回火温度对淬火钢组织和性能的影响；
二.实验器材：
三.实验数据记录及结果整理
1.填表
2.绘出45钢淬火回火后的硬度与回火温度关系曲线
四.问题解答：
1.利用奥氏体等温转变曲线说明为什么加热到奥氏体化温度的45钢试样，在空气、油、水等不同介质中连续冷却到室温后不同的介质中连续冷却到室温后，试样硬度亦不相同。
2.为什么淬火后的45钢试样在不同温度回火时，其硬度随回火温度升高而下降？。
热处理实验报告[5篇范文]
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热处理实验报告[5篇范文]第一篇：热处理实验报告篇一:钢得热处理实验报告钢得热处理实验报告一、实验目得 1、了解热处理对材料性能得影响2、了解在相同得热处理状态下材料成分对材料性能得影响3、了解用显微镜观察金相得制样过程二、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）、金相得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得细微磨痕及表面变形层,使磨面成为无划痕得光滑镜面,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)、钢得热处理淬火与正火钢得淬火：淬火就就是将钢加热到相变温度以上，保温后放入各种不同得冷却介质中(v 冷应大于ｖ临）,以获得马氏体组织。
钢经淬火后得组织由马氏体及一定数量得残余奥氏体所组成。
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.将淬火后得试样用砂轮磨平，并测出硬度值(hrc)填入表 1 中。
钢得正火: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,在自由流动得空气中冷却得热处理工艺。
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。
将正火后得试样用砂轮磨平，并测出硬度值(hｒｃ)填入表 2 中。
四、结果及讨论1、为什么淬火处理后得硬度值比正火处理后得高？答:因为淬火冷却速度比正火冷却速度快,由过冷奥氏体得连续冷却转变图像可知淬火后得到得就是马氏体组织,而正火后得到得组织主要就是珠光体.马氏体比珠光体晶粒度细晶界面多，使得晶体得位错滑移阻力增大，从而硬度提高。
热处理实验报告
热处理实验报告一、实验目的本次热处理实验的主要目的是研究不同的热处理工艺对金属材料性能的影响，通过对实验过程和结果的观察、分析，深入理解热处理的原理和作用，掌握热处理的基本操作技能，并能够根据材料的性能要求选择合适的热处理工艺。
二、实验材料与设备（一）实验材料本次实验选用的材料为 45 号钢，其化学成分（质量分数）为：C 042% 050%、Si 017% 037%、Mn 050% 080%、Cr ≤ 025%、Ni ≤ 030%、Cu ≤ 025%。
实验前将材料加工成尺寸为 20mm×20mm×10mm 的试样若干。
（二）实验设备1、箱式电阻炉：用于加热试样，型号为_____，最高工作温度为1000℃。
2、硬度计：用于测量试样的硬度，型号为_____，可测量洛氏硬度（HRC）、布氏硬度（HBW）等。
3、金相显微镜：用于观察试样的金相组织，型号为_____，放大倍数为 100× 500×。
4、砂轮机、抛光机：用于试样的预处理。
5、热电偶：用于测量炉内温度。
6、冷却水槽：用于试样的淬火冷却。
三、实验原理（一）热处理的定义热处理是将金属材料在固态下加热、保温和冷却，以改变其组织结构和性能的工艺方法。
通过热处理，可以改善金属材料的力学性能、物理性能和化学性能，提高其使用价值。
（二）热处理的基本过程1、加热：将试样加热到一定温度，使其发生相变或组织转变。
2、保温：在加热温度下保持一定时间，使相变或组织转变充分进行。
3、冷却：以不同的速度冷却，获得不同的组织和性能。
（三）常见的热处理工艺1、退火：将试样加热到适当温度，保温一定时间后缓慢冷却，以降低硬度、改善切削加工性能、消除残余应力等。
2、正火：将试样加热到 Ac3 或 Accm 以上 30℃ 50℃，保温一定时间后在空气中冷却，得到较细的珠光体组织，提高硬度和强度。
3、淬火：将试样加热到 Ac3 或 Ac1 以上 30℃ 50℃，保温一定时间后快速冷却（通常为水淬或油淬），获得马氏体组织，提高硬度和强度。
热处理实验报告
热处理实验报告
实验目的，通过对金属材料进行热处理，了解不同温度和时间对材料性能的影响，掌握金属材料热处理的基本原理和方法。
实验原理，热处理是通过加热、保温和冷却等工艺，改变金属材料的组织结构和性能。
常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。
实验材料和设备，本次实验使用的材料为45号钢，实验设备包括电炉、淬火槽、显微镜等。
实验步骤：
1. 将45号钢样品放入电炉中加热至800摄氏度，保温30分钟；
2. 将加热后的样品迅速放入淬火槽中冷却；
3. 取出样品，进行显微组织观察和性能测试；
4. 对比不同热处理工艺下的材料性能差异。
实验结果：
经过热处理后，45号钢的组织结构发生了明显的变化。
在800摄氏度下保温30分钟后，样品的晶粒得到了细化，晶界清晰，硬度和强度也有所提高。
而未经热处理的样品则表现出较粗大的晶粒和较低的硬度。
结论：
通过本次实验，我们深刻认识到了热处理对金属材料性能的重要影响。
不同的热处理工艺可以使材料的硬度、强度、韧性等性能得到显著改善，从而满足不同工程需求。
因此，热处理是金属材料加工中不可或缺的重要工艺之一。
实验中还发现，热处理工艺的参数选择对材料性能有着重要影响。
合理选择加热温度、保温时间和冷却速度，可以使材料达到最佳的性能状态。
综上所述，热处理是一项重要的金属材料加工工艺，通过本次实验，我们对热处理的原理和方法有了更深入的了解，为今后的工程实践提供了重要的参考依据。
通过本次实验，我们对热处理的原理和方法有了更深入的了解，为今后的工程实践提供了重要的参考依据。
金属材料及热处理实验报告
金属材料及热处理实验报告金属材料及热处理实验报告引言：金属材料的研究与应用在现代工业中起着重要的作用。
为了改善金属材料的性能，热处理技术被广泛应用。
本实验旨在通过热处理不同金属材料，探究其对材料性能的影响，以及热处理的原理和方法。
一、实验目的本实验的目的是通过对不同金属材料的热处理，了解热处理对材料性能的影响，并探究不同热处理方法的原理。
二、实验材料和方法本实验选取了两种常见的金属材料：铁和铝。
首先，将这两种金属材料分别切割成相同尺寸的试样。
然后，将试样分成两组，一组进行退火处理，另一组进行淬火处理。
接下来，将试样放入炉中进行加热，退火处理时温度为800°C，保持一段时间后缓慢冷却；淬火处理时温度为1000°C，迅速冷却。
最后，对经过热处理的试样进行性能测试。
三、实验结果与分析经过退火处理的铁材料试样在显微镜下观察到晶粒尺寸变大，晶粒边界变得清晰。
这是因为退火处理使得晶界的原子重新排列，减少了晶界的能量，从而提高了材料的塑性。
而经过淬火处理的铁材料试样在显微镜下观察到晶粒尺寸变小，晶粒边界模糊。
这是因为淬火处理迅速冷却导致晶界的原子无法重新排列，从而使材料变硬而脆。
对于铝材料试样，经过退火处理后，试样的硬度明显降低，表面变得光滑。
这是因为退火处理使得晶粒尺寸增大，晶界的能量减少，从而提高了材料的塑性。
而经过淬火处理后，铝材料试样的硬度增加，表面变得粗糙。
这是因为淬火处理迅速冷却导致晶界的原子无法重新排列，从而使材料变硬而脆。
四、实验结论通过本实验，我们得出了以下结论：1. 热处理对金属材料的性能有明显影响，不同的热处理方法会导致材料的不同性能。
2. 退火处理可以使金属材料的硬度降低，提高其塑性。
3. 淬火处理可以使金属材料的硬度增加，但会降低其塑性。
五、实验心得通过本次实验，我对金属材料的热处理有了更深入的了解。
热处理是一种重要的工艺，可以通过改变材料的结构和性能来满足不同的工程需求。
金属材料与热处理实验报告
实验名称硬度试验一、实验目的二、实验原理与内容三、实验设备与实验材料四、实验记录与处理五、实验结果分析六、实验总结实验名称金相显微镜的使用及金相试样的制备一、实验目的二、实验原理与内容三、实验设备与实验材料四、简述金相试样的制备过程五、实验结果（在下边圆内画出金相显微组织示意图的两个视场）六、实验总结实验名称铁碳合金平衡组织的显微分析一、实验目的二、实验原理与内容三、实验设备与实验材料四、实验结果（在下边圆内画出金相显微组织示意图,并将组织组成物名称以箭头引出标明）材料名称含碳量浸蚀剂放大倍数五、实验结果分析六、实验总结实验名称碳钢的热处理及组织性能分析一、实验目的二、实验原理与内容三、实验设备与实验材料四、实验结果记录1、在下面圆内画出所观察的金相显微组织示意图热处理工艺浸蚀剂放大倍数2. 按下表工艺进行热处理操作，并测定经热处理后的各块样品的硬度（下表每组只做一种，但实验数据都要统计分析）五、实验结果分析六、实验总结淬火温度HBS冷却速度HBS实验名称合金钢的显微组织分析一、实验目的二、实验原理与内容三、实验设备与实验材料四、实验结果（在下边圆内画出金相显微组织示意图,并将组织组成物名称以箭头引出标明）材料名称含碳量浸蚀剂放大倍数五、实验结果分析1、简述几种典型合金钢的组织特征，处理方法。
2、分析元素的作用以及组织和性能的关系。
六、实验总结实验名称铸铁和有色金属显微组织观察一、实验目的二、实验原理与内容三、实验设备与实验材料四、实验结果（在下边圆内画出金相显微组织示意图,并将组织组成物名称以箭头引出标明）材料名称铸铁含碳量浸蚀剂放大倍数材料名称含碳量浸蚀剂放大倍数五、实验结果分析（分析显微组织特征）六、实验总结。
热处理的实验报告
一、实验目的1. 了解热处理对金属材料性能的影响。
2. 掌握热处理的基本工艺流程及操作方法。
3. 通过实验验证不同热处理工艺对材料性能的影响。
二、实验原理热处理是通过对金属材料进行加热、保温和冷却，使金属内部组织结构发生变化，从而改变其性能的一种工艺方法。
热处理工艺主要包括退火、正火、淬火和回火等。
1. 退火：将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，以消除金属内部应力，降低硬度，提高塑性。
2. 正火：将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后在大气中冷却，以获得一定的组织结构和性能。
3. 淬火：将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后快速冷却，以获得高硬度和高耐磨性的组织。
4. 回火：将淬火后的金属加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，以消除淬火应力，降低硬度，提高韧性。
三、实验仪器与材料1. 仪器：箱式电炉、加热炉、金相显微镜、抛光机、洛氏硬度计、水浴锅、天平等。
2. 材料：45号钢、20CrMnTi钢、T10钢等。
四、实验过程1. 实验一：退火实验（1）将45号钢加热至800℃，保温1小时，然后缓慢冷却至室温。
（2）用金相显微镜观察退火后的组织，记录组织类型和晶粒大小。
（3）用洛氏硬度计测定退火后的硬度，记录数据。
2. 实验二：正火实验（1）将20CrMnTi钢加热至900℃，保温1小时，然后在大气中冷却。
（2）用金相显微镜观察正火后的组织，记录组织类型和晶粒大小。
（3）用洛氏硬度计测定正火后的硬度，记录数据。
3. 实验三：淬火实验（1）将T10钢加热至850℃，保温1小时，然后迅速浸入水中冷却。
（2）用金相显微镜观察淬火后的组织，记录组织类型和晶粒大小。
（3）用洛氏硬度计测定淬火后的硬度，记录数据。
4. 实验四：回火实验（1）将淬火后的T10钢加热至200℃，保温1小时，然后缓慢冷却至室温。
（2）用金相显微镜观察回火后的组织，记录组织类型和晶粒大小。
（3）用洛氏硬度计测定回火后的硬度，记录数据。
热处理报告
热处理报告热处理报告1. 实验目的：本实验旨在通过对金属材料进行热处理，了解不同热处理工艺对材料性能的影响，并分析热处理的机理。
2. 实验方法：（1）材料准备：选择金属材料样品，如钢材、铁材等。
（2）热处理工艺：根据材料类型和要求，选择适当的工艺，如退火、淬火等。
（3）热处理工艺参数：根据热处理工艺要求，确定合适的温度、时间等参数。
（4）热处理操作：将材料样品放入热处理装置中，按照热处理工艺要求进行加热、冷却等操作。
（5）金相显微镜观察：对热处理后的样品进行金相显微镜观察，分析显微组织的变化。
（6）硬度测试：对热处理后的样品进行硬度测试，比较不同工艺条件下的硬度值。
（7）性能测试：对热处理后的样品进行性能测试，如拉伸试验、冲击试验等，比较不同工艺条件下的性能数据。
3. 实验结果与分析：根据金相显微镜观察结果，我们发现不同热处理工艺对样品的显微组织有不同的影响。
比如，在退火工艺下，结晶粒体积较大，晶粒形状较规则；而在淬火工艺下，结晶粒体积较小，晶粒形状较不规则。
这说明热处理工艺可以改变材料的晶粒结构，进而影响材料的性能。
从硬度测试结果来看，通常情况下，淬火工艺可以提高材料的硬度，而退火工艺会使材料变软。
这是因为淬火可以形成由高硬度的马氏体组成的组织结构，而退火可以通过晶粒长大和松弛应力来降低硬度。
从性能测试结果来看，不同热处理工艺对材料的性能有着显著的影响。
例如，在拉伸试验中，淬火工艺可以提高材料的强度和硬度，但降低其延展性；而退火工艺则可以提高材料的延展性，但降低其强度和硬度。
这表明热处理工艺的选择应根据具体需求来进行。
4. 实验结论：通过本实验，我们得出以下结论：（1）热处理工艺可以显著改变金属材料的显微组织和性能。
（2）不同热处理工艺对材料的影响具有针对性，应根据具体需求来选择适当的工艺。
（3）热处理工艺的参数（如温度、时间等）对材料性能的影响也很大，需要进行优化和调整。
5. 实验总结与改进：本实验通过对金属材料的热处理，深入了解了热处理工艺对材料性能的影响，并对热处理的机理有了一定的了解。
金属热处理实验报告
金属热处理实验报告金属热处理实验报告引言：金属热处理是一种通过改变金属的晶体结构和性质来改善其机械性能的方法。
在本次实验中，我们选择了常见的金属材料进行了热处理实验，旨在探究不同热处理工艺对金属性能的影响，并分析其原因。
实验材料与方法：材料：我们选取了碳钢和铝合金作为实验材料，这两种材料在工业中应用广泛。
方法：我们采用了两种热处理工艺，即退火和淬火。
具体操作如下：1. 碳钢的退火处理：将碳钢样品置于高温炉中，加热至800°C，并保持一定时间后，缓慢冷却至室温。
2. 碳钢的淬火处理：将碳钢样品加热至800°C，然后迅速浸入冷却介质中（例如水或油），使其迅速冷却。
3. 铝合金的退火处理：将铝合金样品置于高温炉中，加热至500°C，并保持一定时间后，缓慢冷却至室温。
4. 铝合金的淬火处理：将铝合金样品加热至500°C，然后迅速浸入冷却介质中，使其迅速冷却。
实验结果与讨论：1. 碳钢的热处理结果：经过退火处理后，碳钢的晶体结构发生了重组，晶粒尺寸变大，同时消除了内部应力。
这使得碳钢的韧性和可塑性增加，但硬度降低。
而经过淬火处理后，碳钢的晶体结构发生了变化，晶粒尺寸变小，且形成了马氏体。
这使得碳钢的硬度大幅提高，但韧性和可塑性降低。
2. 铝合金的热处理结果：退火处理使得铝合金晶粒尺寸变大，晶界得到清晰化，同时消除了内部应力。
这使得铝合金的韧性和可塑性增加，但硬度降低。
淬火处理使得铝合金晶粒尺寸变小，晶界得到固溶强化，这使得铝合金的硬度大幅提高，但韧性和可塑性降低。
结论：通过本次实验，我们得出了以下结论：1. 退火处理能够提高金属材料的韧性和可塑性，但降低硬度。
2. 淬火处理能够提高金属材料的硬度，但降低韧性和可塑性。
3. 不同金属材料对热处理的响应不同，需要根据具体材料的特性选择相应的热处理工艺。
实验的局限性与改进方向：1. 本次实验仅选取了碳钢和铝合金作为实验材料，未对其他金属材料进行研究。
金属材料及热处理综合性实验实验报告
金属材料及热处理综合性实验实验报告院部：姓名：学号：专业：班级：同组人员：成绩：教师签名：目录一、实验的目的和意义 ---------------------------------------------- 3二、实验材料及实验设备 ------------------------------------------- 3三、实验内容 ---------------------------------------------------------- 4四、实验步骤 ---------------------------------------------------------- 4五、实验结果分析与讨论 ------------------------------------------- 5六、实验结论 ---------------------------------------------------------- 8七、心得体会 ---------------------------------------------------------- 9八、参考文献 -------------------------------------------------------- 10一、实验的目的和意义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，进一步深化课堂内容，加强对《金属材料及热处理》课程理论的系统认识，提高分析问题和解决问题的能力。
通过完成本实验，能够掌握金属材料及热处理实验相关设备，并达到以下学习目的：1、借助铁碳相图研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织；2、理解含碳量对铁碳合金显微组织和力学性能的影响，分析成分、组织与性能之间的相互关系；3、熟悉热处理工艺中的“四把火”，能够进行碳钢热处理工艺的基本操作；4、研究加热温度、冷却速度和回火温度对碳钢性能的影响；5、熟练制备金相试样，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，掌握硬度计的使用方法。
热处理后性能实验报告
一、实验目的1. 了解热处理对金属材料性能的影响；2. 掌握常用热处理工艺（退火、正火、淬火及回火）的原理及操作方法；3. 分析不同热处理工艺对金属材料性能的影响；4. 学会使用硬度计、金相显微镜等实验设备。
二、实验材料与仪器1. 实验材料：45钢、T8钢、GCr15钢；2. 实验仪器：箱式电炉、硬度计、金相显微镜、抛光机、冷却液等。
三、实验方法1. 退火实验将45钢、T8钢、GCr15钢分别加热至不同温度（如A1温度、A3温度），保温一段时间后，在空气中冷却。
使用硬度计测量不同温度下钢的硬度，观察金相组织变化。
2. 正火实验将45钢、T8钢、GCr15钢分别加热至Ac3温度以上，保温一段时间后，在空气中冷却。
使用硬度计测量不同温度下钢的硬度，观察金相组织变化。
3. 淬火实验将45钢、T8钢、GCr15钢分别加热至Ac3温度以上，保温一段时间后，快速放入水中或油中冷却。
使用硬度计测量不同温度下钢的硬度，观察金相组织变化。
4. 回火实验将淬火后的45钢、T8钢、GCr15钢分别加热至不同温度（如150℃、200℃、250℃），保温一段时间后，在空气中冷却。
使用硬度计测量不同温度下钢的硬度，观察金相组织变化。
四、实验结果与分析1. 退火实验结果与分析在退火过程中，随着保温温度的升高，钢的硬度逐渐降低。
这是因为在保温过程中，钢中的碳化物逐渐溶解，使得钢的晶粒逐渐长大，导致硬度降低。
同时，金相组织由珠光体转变为细小的珠光体和铁素体，使得钢的韧性提高。
2. 正火实验结果与分析在正火过程中，随着保温温度的升高，钢的硬度逐渐升高。
这是因为正火过程中，钢的晶粒逐渐长大，使得硬度提高。
同时，金相组织由细小的珠光体和铁素体转变为珠光体，使得钢的韧性提高。
3. 淬火实验结果与分析在淬火过程中，随着冷却速度的加快，钢的硬度逐渐升高。
这是因为淬火过程中，钢中的碳化物迅速析出，使得钢的晶粒逐渐细化，硬度提高。
同时，金相组织由奥氏体转变为马氏体，使得钢的韧性降低。
金属材料热处理实训报告
金属材料热处理实训报告•相关推荐1、掌握焊接基本知识和入门操作;2、掌握铸造基本知识和了解基本技能;3、掌握热处理基本知识和了解基本技能;4、掌握锻压基本知识和了解基本技能;三、实习内容(一)焊接内容：通过观看视频演练和实际操作初步认识焊接的基本内容。
(二)铸造内容：通过观看视频演练和老师讲解以及工厂参观来认识铸造的基本内容。
(三)热处理内容：通过观看视频演练和老师讲解以及工厂参观来认识热处理的基本内容。
(四)锻压内容：通过观看视频演练和老师讲解以及工厂参观来认识热处理的基本内容四、实习心得时光飞逝，一周时间转瞬即逝，这一周是我们的实习周，主要是对焊接、铸造、热处理和锻压的学习认识。
在这一周里，通过实习，我们了解了很多这方面的知识，虽然这些并不是我们专业的知识，但俗话说活到老，学到老，谁也不会闲自己懂的多些的知识呢!这样，不但增强了我们的知识面，而且还锻炼了我们的动手能力，何乐而不为呢!(1)焊接第一阶段是焊接，一开始，老师先让我们观看视频，并且一边帮我们讲解焊接的入门知识，让我们通过视频和他的讲解来认识焊接的一些必要知识。
同学们也很认真地边看边做着笔记，以免自己到时候上手时出差错。
人只要认真起来，无论做什么，时间都会过得很快，所以，一下午的时间也就飞快地过去了，第一天没什么事，也就是让我们看看视频，听听讲，做下笔记而已。
由于实习的班级挺多的，我们是第二天是被安排到了晚上实习的，内容也差不多，主要是理论方面的知识，理论不过关的话还谈什么操作呢?所以，第二天的内容也是看视频和听老师讲解。
第三天到了，终于可以上手了，虽然说焊接看着很吓人，实际上并不是那么回事，我们先看老师给我们实际操作了一下，然后就根据规定去了自己的工作台开始了焊接的入门操作。
当然是男同学为主力拉，女同学一开始还有点怕，但当自己来的时候，还是很顺利地完成了功课。
说真的，我们来进行实习也是学校的特色吧，重在了解、认识，并不是真要把我们培养成焊工，所以这焊接的实习就告一段落了。
热处理实验报告
金属材料热处理实验报告一、实验目的1. 了解热处理工艺、组织和性能之间的关系。
2. 了解热处理设备和热处理工艺的实际操作，熟悉合金元素在低合金结构钢中的作用。
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材料：45钢、T8钢、40CrNi钢三种。
对于每一种钢材，要求得到如下组织：(1) 晶粒粗大的马氏体+残余奥氏体；(2) 晶粒细小的马氏体+残余奥氏体；(3) 回火马氏体；(4) 回火屈氏体；(5) 回火索氏体；(6) 铁素体(或渗碳体)+珠光体。
对于45钢和40CrNi钢还要求得到如下组织：(1) 屈氏体网+（马氏体+残余奥氏体）；(2) 未转变为奥氏体的铁素体+（马氏体+残余奥氏体）。
三、实验设备与材料1. 试样：直径φ14mm的40CrNi钢圆柱状小试样，直径φ15mm的45钢圆柱状小试样，直径φ16mm的T8钢圆柱状小试样。
2. 热处理加热炉：高温热处理炉（≤1300℃）2台，中低温热处理炉（≤900℃）5台3. 硬度计（洛氏硬度C标尺）4. 金相显微镜01ympus LEXTOL S4100及数码照相系统5. 磨光机及金相砂纸6. 抛光机及抛光液7. 浸蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、滤纸等四、实验工艺设计及实验处理过程和结果处理1.工艺选择表2 实验全部样品的显微组织及其热处理工艺设计用表（要求回火）2.工艺选择分析：工艺的选择的根据是亚共析钢和共析钢的连续冷却转变曲线，即CCT曲线。
45钢和40CrNi属于亚共析钢，T8钢属于过共析钢，对应曲线如下图所示。
亚共析钢CCT曲线图过共析钢CCT曲线图亚共析钢得到马氏体一般需要加热到AC3线以上30-50℃，保温然后快速冷却。
所以一般选择860℃作为热处理工艺温度。
产生粗晶马氏体的原因在于加热温度1000℃已经过高，马氏体就会发生变形，晶粒粗大。
860℃细晶马氏体性能硬度和韧性会更好。
金属材料及热处理实验报告
金属材料及热处理实验报告学院：高等工程师学院专业班级：冶金E111姓名：杨泽荣学号：2014年6月7日45号钢300℃回火后的组织观察及洛氏硬度测定目录一、实验目的 ............................................................................................................................二、实验原理 ............................................................................................................................1.加热温度的选择 .............................................................................................................2.保温时间的确定 .............................................................................................................3.冷却方法 .........................................................................................................................三、实验材料与设备 ................................................................................................................1.实验材料 .........................................................................................................................2.实验设备 .........................................................................................................................四、实验步骤 ............................................................................................................................1.试样的热处理 .................................................................................................................1.1淬火 ......................................................................................................................1.2回火 ......................................................................................................................2.试样硬度测定 .................................................................................................................3.显微组织观察与拍照记录..............................................................................................3.1样品的制备...........................................................................................................3.2显微组织的观察与记录.......................................................................................五、实验结果与分析 ................................................................................................................1.样品硬度与显微组织分析..............................................................................................2.淬火温度、淬火介质对钢组织和性能的影响..............................................................2.1淬火温度的影响...................................................................................................2.2淬火介质的影响...................................................................................................3回火温度对钢组织与性能的影响..................................................................................3.1回火温度对45钢组织的影响.............................................................................3.2回火温度对45 钢硬度和强度的影响...............................................................4合金元素对钢的淬透性、回火稳定性的影响..............................................................4.1合金元素对钢的淬透性的影响...........................................................................4.2合金元素对钢的回火稳定性的影响...................................................................5碳含量对钢的淬硬性的影响..........................................................................................六、结论 ....................................................................................................................................参考文献.....................................................................................................................................一、实验目的1.掌握碳钢的常用热处理（淬火及回火）工艺及其应用。
金属材料热处理实习报告
一、实习背景随着我国经济的快速发展，金属材料在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
热处理作为金属材料加工的重要工艺，对提高金属材料的性能、延长使用寿命具有重要作用。
为了更好地了解金属材料热处理工艺，提高自身的实践操作能力，我们选择了金属材料热处理实习作为实践课程。
二、实习目的1. 了解金属材料热处理的基本原理和工艺过程；2. 掌握热处理设备的使用方法及操作技能；3. 通过实际操作，提高对金属材料性能的认识；4. 培养团队合作精神和实践创新能力。
三、实习内容1. 热处理基础知识实习期间，我们学习了热处理的基本原理、热处理工艺参数、热处理方法及热处理设备的分类等知识。
通过学习，我们对热处理工艺有了初步的认识。
2. 热处理工艺操作实习期间，我们参观了热处理车间，了解了各种热处理设备的操作方法。
在师傅的指导下，我们亲自动手进行了以下热处理工艺操作：（1）退火：将金属材料加热到一定温度，保温一段时间后，缓慢冷却至室温。
通过退火，可以消除金属材料的内应力，提高其塑性和韧性。
（2）正火：将金属材料加热到一定温度，保温一段时间后，空冷或水冷。
正火可以细化晶粒，提高金属材料的强度和硬度。
（3）淬火：将金属材料加热到一定温度，保温一段时间后，迅速冷却。
淬火可以提高金属材料的硬度、耐磨性和强度。
（4）回火：将淬火后的金属材料加热到一定温度，保温一段时间后，缓慢冷却。
回火可以消除淬火应力，提高金属材料的韧性。
3. 热处理工艺分析在实习过程中，我们了解了不同金属材料的热处理工艺，分析了热处理对金属材料性能的影响。
通过对比实验，我们发现：（1）退火处理后的金属材料，其塑性和韧性得到了提高，但硬度有所降低。
（2）正火处理后的金属材料，其强度和硬度有所提高，但塑性和韧性有所降低。
（3）淬火处理后的金属材料，其硬度和耐磨性得到了显著提高，但塑性和韧性有所降低。
（4）回火处理后的金属材料，其硬度、耐磨性和强度得到了平衡，塑性和韧性有所提高。
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金属材料及热处理实验报告学院：高等工程师学院专业班级：冶金E111*名：***学号： ********2014年6月7日45号钢300℃回火后的组织观察及洛氏硬度测定目录一、实验目的 (1)二、实验原理 (1)1.加热温度的选择 (1)2.保温时间的确定 (2)3.冷却方法 (3)三、实验材料与设备 (4)1.实验材料 (4)2.实验设备 (4)四、实验步骤 (4)1.试样的热处理 (4)1.1淬火 (4)1.2回火 (5)2.试样硬度测定 (5)3.显微组织观察与拍照记录 (5)3.1样品的制备 (5)3.2显微组织的观察与记录 (6)五、实验结果与分析 (6)1.样品硬度与显微组织分析 (6)2.淬火温度、淬火介质对钢组织和性能的影响 (6)2.1淬火温度的影响 (6)2.2淬火介质的影响 (7)3回火温度对钢组织与性能的影响 (7)3.1回火温度对45钢组织的影响 (7)3.2回火温度对45 钢硬度和强度的影响 (7)4合金元素对钢的淬透性、回火稳定性的影响 (8)4.1合金元素对钢的淬透性的影响 (8)4.2合金元素对钢的回火稳定性的影响 (9)5碳含量对钢的淬硬性的影响 (9)六、结论 (9)参考文献 (9)一、实验目的1.掌握碳钢的常用热处理（淬火及回火）工艺及其应用。
2.研究加热条件、保温时间、冷却条件与钢性能的关系。
3.分析淬火及回火温度对钢性能的影响。
4.观察钢经热处理后的组织，熟悉碳钢经不同热处理后的显微组织及形态特征。
5.了解金相照相的摄影方法，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理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。
一般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。
正确选择这三者的规范，是热处理成功的基本保证。
1.加热温度的选择1)退火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3+(20—30)℃（完全退火）；共析钢和过共析钢加热至Ac1 +(20—30)℃（球化退火），目的是得到球状渗碳体，降低硬度，改善高碳钢的切削性能。
2)正火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3 +(30—50)℃；过共析钢加热至Accm +(30—50)℃，即加热到奥氏体单相区。
退火和正火的加热温度范围选择见图2.1。
3)淬火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3+(30—50)℃；共析钢和过共析钢加热至Ac1+(30—50)℃，见图2.2。
钢的成分，原始组织及加热速度等皆影响到临界点的位置。
在各种热处理手册或材料手册中，都可以查到各种钢的热处理温度。
热处理时不能任意提高加热温度，因为加热温度过高时，晶粒容易长大，氧化、脱碳和变形等都会变得比较严重。
各种常用钢的工艺规范见表2.1。
4)回火温度的选择钢淬火后都要回火，回火温度决定于最终所要求的组织和性能（常常是根据硬度的要求）。
按加热温度高低回火可分为三类：图2.2 淬火的加热温度范围图2.1 退火和正火的加热温度范围表2.1 常用钢的工艺规范a．低温回火在150—250℃的回火称为低温回火，所得组织为回火马氏体，硬度约为HRC60。
其目的是降低淬火应力，减少钢的脆性并保持钢的高硬度。
低温回火常用于高碳钢的切削刀具、量具和滚动轴承件。
b．中温回火在350—500℃的回火称为中温回火，所得组织为回火屈氏体，硬度约为HRC40—48。
其目的是获得高的弹性极限，同时有高的韧性。
主要用于含碳0.5—0.8%的弹簧钢热处理。
c．高温回火在500—650℃的回火称高温回火，所得组织为回火索氏体，硬度约为HRC25—35。
其目的是获得既有一定强度、硬度，又有良好冲击韧性的综合机械性能。
所以把淬火后经高温回火的处理称为调质处理，用于中碳结构钢。
2.保温时间的确定为了使工件内外各部分温度约达到指定温度，并完成组织转变，使碳化物溶解和奥氏体成分均匀化，必须在淬火加热温度下保温一定的时间。
通常将工件升温和保温所需时间算在一起，统称为加热时间。
热处理加热时间必须考虑许多因素，例如工件的尺寸和形状，使用的加热设备及装炉量，装炉时炉子温度、钢的成分和原始组织，热处理的要求和目的等等。
1)退火、正火保温时间实际工作中多根据经验大致估算加热时间。
一般规定，在空气介质中，升到规定温度后的保温时间，对碳钢来说，按工件厚度或直径每毫米需一分钟到一分半钟估算；合金钢按每毫米二分钟估算。
在盐浴炉中，保温时间则可缩短1—2倍。
2)淬火加热保温时间按下列经验公式估算：⋅=αKHt⋅式中t—保温时间(min)；α—加热系数(min/mm) （见表2.2）；K—工件装炉方式修正系数（一般K = 1～1.5）；H—工件有效厚度(mm)（尺寸最小部位）。
表2.2 加热系数α (min/mm)加热温度 及炉型 材料 <600℃ 箱式炉预热 >750℃~900℃ 盐浴加热 或预热 800℃~900℃ 箱式或井 式炉加热 1100℃~1300℃ 高温盐浴 炉加热碳钢 直径<500mm 直径>500mm 0.3~0.4 0.4~0.45 1.0~1.2 1.2~1.5 合金钢直径<50mm 直径>50mm 0.45~0.5 0.5~0.55 1.2~1.5 1.5~1.8高合金钢1~1.5 0.35~0.5 0.17~0.25 高速钢0.3~0.50.14~0.253) 回火时间 回火时间一般从工件入炉后炉温升至回火温度时开始计算。
回火时间一般为1~3h ，可参考经验公式加以确定：b D t +=α式中 t—回火保温时间(min)；D—工件有效厚度(mm)；b—附加时间，一般为10~20min ；α—加热系数（箱式电炉取2~2.5min/mm ）。
3. 冷却方法热处理时的冷却方式要适当，才能获得所要求的组织和性能。
退火一般采用随炉冷却。
正火（常化）采用空气冷却，大件可采用吹风冷却。
淬火冷却方法非常重要，一方面冷却速度要大于临界冷却速度，以保证全部得到马氏体组织；另一方面冷却应尽量缓慢，以减少内应力，避免变形和开裂。
为了解决上述矛盾，可以采用不同的冷却介质和方法，使淬火工件在奥氏体最不稳定的温度范围内（650—550℃）快冷，超过临界冷却速度，而在Ms （300—100℃）点以下温度时冷却较慢，理想的冷却速度如图2.3所示。
常用淬火方法有单液淬火、双液淬火（先水冷后油冷）、分级淬火、等温淬火，如图2.4所示。
表2.3中列出了几种常用淬火介质的冷却能力。
图2.3 淬火时的理想冷却曲线示意图 图2.4 各种淬火冷却曲线示意图表2.3几种常用淬火剂的冷却能力三、实验材料与设备1.实验材料试样：直径φ15mm，高度15mm的45钢圆柱状小试样，化学成分见表3.1表3. 1 45钢化学成分表2.实验设备1)热处理加热炉：箱式电阻炉（≤1300℃）2台，箱型电阻炉（≤900℃）5台；2)HR-1500洛式硬度计（洛氏硬度C标尺）；3)金相显微镜及数码照相系统磨光机及金相砂纸；4)抛光机及抛光液；5)浸蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、滤纸等；四、实验步骤利用箱式电阻炉、洛式硬度计、金相显微镜对45钢样品进行热处理(淬火加300℃回火)、测硬度以及显微组织观察分析。
本实验以得到马氏体为目标，需要经过淬火加回火工艺获得良好的性能及符合要求的组织。
1试样的热处理1.1淬火1)加热温度根据本实验热处理的目的和图2.2、表2.1，本实验选择淬火加热温度为860℃2) 保温时间 本45号钢样品直径为φ15mm 的小圆柱体，高度与直径相差不大。
所以不单独考虑升温时间，α取2min/mm ，k 取1。
根据实验原理中的式子H K t ⋅⋅=α，计算得加热时间为30min 。
3) 冷却介质 由45钢的连续冷却转变曲线可知，碳钢的临界冷却速度很大，应选用具有较强冷却能力（见表4.1 常用冷却介质的冷却直径）的水作为冷却介质，才能避免冷却曲线与C 曲线相交，得到马氏体组织。
已查得45钢淬火临界直径如表4.1所示，选择水作为淬火冷却介质能保证φ15mm 圆柱样品被淬透。
表4.1 常用冷却介质的冷却直径具体操作：把样品放入箱式电阻炉（型号SRJX-4-13）内恒温区的耐火砖上，调节加热温度，待测温仪显示为860℃时开始计时，保温30min 后，用火钳夹出样品迅速放入冷水槽中并剧烈搅拌，使样品能淬透。
1.2回火1) 加热温度 实验要求的回火加热温度为300℃（但是通过查阅资料发现，钢淬火后在300℃左右回火时，易产生不可逆回火脆性，为避免它，一般不在250～350℃ 范围内回火。
）2) 保温时间 由公式b D t +=α确定，查得300℃以下，箱式电阻炉b=25min ，α=1 min/mm ，样品D=15mm ，将数据代入得到回火保温时间t 为40min 。
3) 冷却介质 空气，进行空冷。
具体操作：把经过淬火处理后的样品放入已调好温度的300℃箱式电阻炉内恒温区的耐火砖上，待使炉温稳定后开始计时，保温40min 后，用火钳夹出样品放在已准备好的耐火架上空冷至室温。
2试样硬度测定将冷却至接近室温的试样在砂轮机上打磨，去掉表面氧化皮。
用60#砂纸将试样表面磨平，再依次使用150#、240#、400#、600#、800#砂纸打磨。
然后，将样品放在洛式硬度计的载物台上，采用洛式硬度C 标尺测量样品硬度（硬度计压头为金刚石，量程20～70HRC ，加载载荷为150kg ）。
在试样上不同位置取四个点，第一个点不计入数据，后三个点计入数据，若三个点硬度值相差不大说明组织较为均匀，最后对三个测量值求平均值。
3显微组织观察与拍照记录 3.1样品的制备1) 样品的磨光。
用一套金相砂纸（包括60#，150#，240#，400#，600#，800#）在玻璃板上先粗后细逐号磨光。
注意每换上一号细一些的砂纸时，将磨光方向转换90°，以便于观察原磨痕的消除情况。
最后，将样品在磨光机上用1200#砂纸磨光，注意手持样品应用力均匀，用力也不宜过大。
2) 样品的抛光。
样品在金相样品抛光机上细抛，使样品表面达到光亮如镜的光洁度。
3) 显微组织的显示。
将抛光好的样品，直接在显微镜下观察，应基本上没有磨痕和磨坑，而无法观察到晶界、各类相和组织。
本实验采用化学浸蚀法，将浸蚀液（4%硝酸酒精）和纯酒精各倒入一个玻璃器皿中，用竹夹子夹脱脂棉、蘸浸蚀液在样品表面擦试，当光亮镜面呈浅灰白色，立即用水冲洗，并用酒精擦洗后经吸水纸吸干。
3.2显微组织的观察与记录制备好的样品用显微镜在40～400倍不同放大倍数下观察组织，体会放大倍数的不同对组织观察的影响。