钢的热处理综合实验精选.
碳钢的热处理的实验报告
碳钢的热处理的实验报告
碳钢的热处理实验报告
引言
碳钢是一种重要的结构材料，在工业领域中广泛应用。热处理是改变碳钢组织
和性能的有效方法之一。本实验旨在通过热处理过程，了解碳钢的相变规律和
性能变化，并探讨不同热处理工艺对碳钢性能的影响。
实验方法
1. 实验材料：选取C45碳钢作为实验材料，其化学成分为0.45%碳、0.7%锰、
0.4%硅、0.02%硫、0.035%磷、残余铁。初始状态为退火状态。
2. 实验设备：炉子、测温仪、冷却介质等。
3. 实验步骤：
a. 预热：将碳钢试样放入炉中，进行均匀加热，使试样达到所需温度。
b. 保温：将试样保持在所需温度下一定时间，使其达到热平衡。
c. 冷却：将试样迅速冷却至室温，可采用水淬、油淬等不同冷却介质。
d. 测量：对不同处理后的试样进行金相显微镜观察和硬度测试。
实验结果与讨论
1. 相变规律观察：经过不同热处理工艺后，通过金相显微镜观察发现，碳钢的
组织发生了明显变化。在退火状态下，试样的组织为珠光体和铁素体的混合组织。经过淬火处理后，试样的组织转变为马氏体。而经过回火处理后，试样的
组织由马氏体转变为珠光体和少量的渗碳体。这些变化表明热处理工艺对碳钢
的组织结构具有显著影响。
2. 硬度测试结果：通过硬度测试，可以评估不同热处理工艺对碳钢硬度的影响。
结果显示，经过淬火处理后，试样的硬度明显提高，达到最大值。而经过回火处理后，试样的硬度有所降低，但仍高于退火状态。这说明淬火处理可以显著提高碳钢的硬度，而回火处理则可使其硬度适度下降，同时提高韧性。
3. 性能变化分析：通过对实验结果的分析，可以得出以下结论：
钢的热处理——精选推荐
第2章钢的热处理
为了提高钢的某些机械性能指标，保证机器零件和工具的工作可靠性及其使用寿命，为了对钢件顺利地进行机械加工，在生产实践中，通常要对钢进行热处理。
对于用普通钢材、其他金属材料制造的零件，往往要求其表面有耐腐蚀性、耐疲劳性，耐磨性，或者具有光亮、美观性；或者具有绝缘性、良好的导电性等。为了满足这些预定的性能要
求，可采用金属表面处理工艺。
热处理是采用适当的方式对金属材料
或工件进行加热、保温和冷却，以获得预
期的组织结构与性能的工艺。热处理工艺
方法较多，但其过程都是由加热、保温、
冷却三个阶段组成的。热处理工艺曲线示
意图如图2-1所示。
热处理是机械零件及工具制造过程中的重要工序。它可改善工件的组织和性能，充分发挥材料潜力，从而提高工件使用寿命。就目前机械工业生产状况而言，各类机床中要经过热处理的工件约占总质量的60%～70%；汽车、拖拉机中占70%～80%；轴承、各种工模具等几乎都需要热处理。因此，热处理在机械制造工业中占有十分重要的地位。
根据热处理的目的、加热和冷却方法的不同，热处理大致分类见表2-1。
热处理整体热处理
退火
正火
淬火
回火
调质
稳定化处理
固溶热处理
固溶热处理和时效处理表面热处理
表面淬火和回火
物理气相沉积
化学气相沉积
等离子化学气相沉积化学热处理
渗碳
碳氮共渗
渗氮
氮碳共渗
渗其他非金属
渗金属
多元共渗
溶渗
表2-1 热处理的分类
２.1 钢在加热时的组织转变
大多数零件的热处理都是先加热到临界点以上某一温度区间，使其全部或部分得到均匀的奥氏体组织，然后采用适当的冷却方法，获得所需要的组织结构。
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。
钢的热处理及热处理后的显微组织观察实验报告---精品管理资料
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.
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
实验三、四 钢的热处理.
实验三、四钢的热处理
一、实验目的
1．了解钢的普通热处理（退火、正火、淬火、回火）的工艺方法和操作规程。掌握各种成分的碳钢加热规范的选定原则。
2．研究热处理的冷却速度对钢的组织和性能的影响。了解回火温度对淬火钢的组织和性能的影响。
3．了解各种热处理设备的结构和使用方法。
二、实验概述
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一种工艺。普通热处理有退火、正火、淬火及回火等。
（一）碳钢热处理工艺
1．加热温度
2．碳钢普通热处理的加热温度，原则上可按表3-1选定。但生产中，应根据工件实际尾部作适当调整。
表3-1 碳钢普通热处理的加热温度
热处理加热温度不能过高，否则会使工件的晶粒粗大、氧化、脱碳严重，变形、开裂倾向增加。但加热温度过低，也达不到要求。
2．加热时间
热处理的加热时间(包括升温与保温时间)与钢的成分、原始组织、工件的尺寸与形状、使用
表3-2常用碳钢的相变温度及本次试验工艺参数
在实验室中，通常按工件有效厚度，用下列经验公式计算加热时间：
式中t——加热时间(min)；
α——加热系数(min／mm)；
D——工件有效厚度(mm)。
当碳钢工件的有效厚度D≤50mm，在800～960℃箱式电阻加热炉中加热时，α=1～1.2(min ／mm)。
回火的保温时间，要保证工件穿透加热，并使组织充分譬变。组织转变时间一般不大于0.5 h，但穿透加热时问则随回火温度、工件有效厚度、一装炉量及加热方式而异。生产中，一般为l～3 h。由于实验所用试样较小，故可用0.5h。
3．冷却方法
钢的热处理实验报告
钢的热处理实验报告
实验目的：
1. 了解钢的热处理过程及其影响；
2. 掌握钢的不同热处理方法的原理和操作；
3. 分析不同热处理方法对钢性能的影响。
实验原理：
钢的热处理是通过加热和冷却的方式改变钢的组织和性能。常见的钢的热处理方法有退火、淬火和回火。
1. 退火：将钢加热至临界温度以上，然后缓慢冷却至室温。退火可以消除内应力，调整组织和改善切削性能。
2. 淬火：将钢加热至临界温度以上，然后迅速冷却至室温。淬火可以使钢的组织变为马氏体，增加钢的硬度和强度。
3. 回火：将淬火后的钢加热至较低的温度，然后缓慢冷却。回火可以降低钢的硬度和脆性，提高延展性和韧性。
实验步骤：
1. 准备不同试样的钢材，包括退火、淬火和回火试样。
2. 分别将试样加热至退火、淬火和回火温度。
3. 退火：将试样保持在退火温度持续一段时间，然后缓慢冷却至室温。
4. 淬火：将试样迅速降温，可以采用水或油进行淬火。
5. 回火：将淬火后的试样放入回火炉中加热，保持回火温度持续一定时间，然后缓慢冷却至室温。
6. 对不同热处理试样进行金相观察和硬度测试。
7. 分析不同热处理方法对钢的影响。
实验结果：
1. 退火试样：经过退火处理的钢的组织变为珠光体，硬度降低。
2. 淬火试样：淬火后的钢的组织变为马氏体，硬度显著提高。
3. 回火试样：经过回火处理的钢的组织变为珠光体和一定比例的残留马氏体，硬度略有下降，但韧性和延展性明显提高。
实验结论：
1. 退火可以使钢的硬度降低，提高韧性。
2. 淬火可以使钢的硬度和强度显著提高，但韧性较低。
3. 回火可以降低钢的硬度，提高韧性和延展性。
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。
45钢的热处理实验报告
45钢的热处理实验报告
45钢的热处理实验报告
热处理是指通过加热和冷却等工艺手段改变材料的组织结构和性能的过程。在
金属材料加工领域中，热处理是一项重要的工艺，可以显著改善材料的力学性
能和耐腐蚀性能。本实验旨在对45钢进行热处理，并研究其对材料性能的影响。实验一：淬火处理
淬火是一种常用的热处理方法，通过迅速冷却材料，使其产生马氏体组织，从
而提高材料的硬度和强度。本实验中，我们选取了45钢试样，首先将试样加热至800摄氏度，保温一段时间，使其达到均匀的温度分布。然后，迅速将试样
放入冷却介质中进行淬火处理。
实验结果显示，经过淬火处理后，45钢试样的硬度明显提高。通过显微镜观察，可以看到试样表面形成了典型的马氏体组织，这是由于淬火过程中，高温下的
奥氏体转变为马氏体而形成的。马氏体的形成使得材料的晶格结构发生变化，
导致材料硬度增加。此外，淬火还可以消除材料内部的应力，提高材料的韧性
和强度。
实验二：回火处理
回火是淬火后的一种处理方法，通过将淬火后的试样加热至适当温度并保温一
段时间后冷却，以改善材料的韧性和减轻内应力。本实验中，我们将淬火后的
45钢试样进行回火处理。
实验结果显示，经过回火处理后，45钢试样的硬度有所下降，但韧性和强度得
到了提高。通过显微镜观察，可以看到试样表面的马氏体已经部分转变为回火
组织，这是由于回火过程中，马氏体重新分解为奥氏体和残余马氏体而形成的。
回火组织的形成使得材料的硬度降低，但同时也消除了淬火过程中产生的内应力，提高了材料的韧性和强度。
实验三：正火处理
正火是一种常用的热处理方法，通过将试样加热至适当温度并保温一段时间后
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
45钢的热处理实验报告
45钢的热处理实验报告
实验报告：45钢的热处理
摘要：
本实验以45钢为研究对象，通过不同的热处理工艺对其进行试验，
观察和分析了该钢材的组织和性能变化。实验结果表明，适当的热处理可
以显著改善45钢的强度和韧性。
关键词：45钢、热处理、组织、性能
1.引言
45钢是一种常用的碳素结构钢，广泛应用于机械、汽车等工业领域。热处理是改变钢材性能的常见方法。本次实验旨在通过热处理工艺研究
45钢的组织和性能变化规律。
2.实验步骤
2.1样品的制备
选取适当尺寸的45钢棒材作为样品，经过打磨和清洗后准备好待处
理的试样。
2.2空气冷却处理
将样品放置于加热炉中，在800°C加热30分钟后取出，自然冷却至
室温。
2.3淬火处理
将样品放置于加热炉中，在800°C加热30分钟后迅速浸入60°C的
水中。
2.4回火处理
将淬火后的样品放入加热炉中，在300°C保温1小时后冷却至室温。
2.5实验测试
对不同处理工艺的样品进行金相显微镜下的组织观察和显微硬度测试。
3.实验结果与讨论
3.1组织观察
由金相显微镜观察可知，空气冷却处理后的45钢组织为粗粒组织，
晶粒较大，呈现等轴晶。淬火处理后，45钢的组织转变为马氏体，呈现
明显的针状组织。回火处理后，马氏体逐渐转变为贝氏体，晶粒变细。
3.2显微硬度测试
通过显微硬度测试，得到不同处理工艺样品的硬度值（见表1）。结
果显示，经过淬火处理后，45钢的硬度显著提高，而回火处理后的硬度
稍有下降。
表1不同处理工艺下的45钢显微硬度测试结果
处理工艺硬度（HV）
空气冷却200
淬火450
回火420
4.结论
通过本次实验的观察和测试，得出以下结论：
碳钢的热处理实验报告
碳钢的热处理实验报告
碳钢的热处理实验报告
引言：
碳钢是一种重要的工程材料，其优良的机械性能和广泛的应用领域使得研究其
热处理过程变得至关重要。热处理是通过对碳钢进行加热和冷却来改变其组织
和性能的过程。本实验旨在探究碳钢的热处理对其力学性能的影响，并进一步
了解热处理的原理和应用。
实验过程：
1. 实验材料准备：
选取一块碳含量为0.45%的碳钢试样，尺寸为10mm×10mm×50mm，并进行
表面清洁。
2. 预热处理：
将试样置于坩埚中，进行预热处理。预热温度为800℃，保温时间为30分钟。预热完成后，将试样迅速取出并放入冷却介质中进行快速冷却。
3. 淬火处理：
将预热处理后的试样迅速放入油中进行淬火处理。淬火温度为800℃，淬火
时间为30秒。淬火完成后，将试样取出并进行清洗。
4. 回火处理：
将淬火后的试样放入坩埚中，进行回火处理。回火温度为300℃，保温时间
为60分钟。回火完成后，将试样取出并进行冷却。
5. 金相显微镜观察：
使用金相显微镜对不同处理状态下的试样进行观察和分析，以了解其组织结构的变化。
实验结果与讨论：
通过金相显微镜观察，我们可以得到以下实验结果：
1. 预热处理：
在预热处理后，试样的组织结构发生了明显的变化。原本均匀的组织结构被破坏，出现了大量的晶界和相分离现象。这是因为在高温下，碳钢中的碳元素开始扩散，并形成了晶界和相分离。
2. 淬火处理：
淬火处理后，试样的组织结构发生了进一步的变化。试样表面形成了一层硬脆的马氏体，而内部则是残余奥氏体。这种组织结构使得试样具有了较高的硬度和强度，但也导致了一定的脆性。
钢的热处理实验报告
钢的热处理实验报告
热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程来改变材料的性能和结构的方法。在工程实践中，热处理常常被用来改善材料的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。本实验旨在通过对不同钢材料进行热处理，观察其微观组织和力学性能的变化，从而深入了解热处理对钢材料性能的影响。
首先，我们选取了三种常见的钢材料，碳素钢、合金钢和不锈钢。这三种钢材
料分别代表了低碳钢、中碳钢和不锈钢，在工程中应用广泛。我们将对这三种钢材料进行正火、回火和淬火等热处理工艺，以及未经热处理的原始状态进行对比实验。
在实验过程中，我们首先对钢材进行加热处理，然后根据不同的热处理工艺要
求进行保温和冷却。在保温过程中，我们控制了不同的保温时间和温度，以模拟实际工程中的热处理工艺。接着，我们对经过热处理和未经热处理的钢材进行金相显微镜观察和硬度测试。通过金相显微镜观察，我们可以清晰地看到钢材的晶粒结构和相变情况，而硬度测试则可以直观地反映钢材的硬度变化。
实验结果表明，经过热处理的钢材在显微组织上发生了明显的变化。在正火和
回火过程中，钢材的晶粒得到细化，晶界清晰，硬度有所提高；而在淬火过程中，钢材的组织发生马氏体变换，硬度显著提高。相比之下，未经热处理的钢材晶粒粗大，硬度较低。这些结果充分表明了热处理对钢材料性能的显著影响。
综上所述，本实验通过对不同钢材料进行热处理，观察了其微观组织和力学性
能的变化。实验结果表明，热处理能够显著改善钢材料的性能，使其具有更高的硬度和强度。因此，在工程实践中，热处理技术具有重要的应用价值，能够满足不同工程材料对性能的需求。希望本实验能够为相关领域的研究和工程实践提供一定的参考价值。
20号钢热处理组织和硬度综合实验报告
20号钢热处理组织和硬度综合实验
一．实验目的
（1）了解并掌握20号钢的热处理工艺、。
（2）掌握20号钢正火的步骤、规范以及硬度的变化。
（3）学会观察20号钢正火后的显微组织结构，分析其性能变化的原因。
（4）学会解决实验过程中的问题，探索最佳20号钢热处理工艺。二．简述4种基本热处理工艺（退火、正火、淬火及回火）方法及钢热处理后的显微组织特征
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。
钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火：将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却(冷却速度最慢)，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。
正火：将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
淬火：将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。
回火：为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低
于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。
退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。
三．简述洛氏硬度测定的基本原理及应用范围
洛式硬度（HR-）是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59或3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，有HRA,HRB,HRC三种硬度。
实验二碳钢的热处理及硬度测试实验报告
实验二碳钢的热处理及硬度测试实验
报告
实验二碳钢的热处理及硬度测试实验报告
一、实验目的
本实验主要探究碳钢的热处理工艺及其硬度变化，通过实际操作，理解并掌握热处理对碳钢硬度的影响，为实际生产过程中提供理论依据和工艺指导。
二、实验原理
热处理是一种通过对金属进行加热和冷却来改变其内部显微结构，从而达到改变其物理和机械性能的工艺。对于碳钢而言，热处理可以改变其硬度、韧性和耐磨性等。其中，淬火是热处理中的一种重要工艺，通过将金属加热到一定温度，然后快速冷却，达到提高硬度的效果。
硬度是材料抵抗局部变形的能力，是材料力学性能的重要指标之一。碳钢的硬度测试通常采用洛氏硬度或布氏硬度。通过硬度测试，我们可以直观地了解热处理对碳钢硬度的影响。
三、实验步骤
1.准备材料：选取一块碳钢（如20钢），并准备相应的热处理设备（如电
炉、淬火设备等）。
2.样品处理：将碳钢切割成所需尺寸，并用砂纸打磨表面，以去除氧化皮和其
他表面缺陷。
3.热处理：将碳钢加热到预设的淬火温度（如800℃），保温一定时间（如30
分钟），然后以一定的冷却速度（如油淬或水淬）进行冷却。
4.硬度测试：采用洛氏硬度计或布氏硬度计，对热处理后的碳钢样品进行硬度
测试，并记录数据。
四、实验结果及数据分析
实验数据如下表所示：
1.经过热处理的碳钢硬度明显高于原始碳钢，说明热处理可以提高碳钢的硬
度。
2.冷却速度对碳钢的硬度影响较大。在本实验中，采用油淬的冷却速度较慢，
使得碳钢有足够的时间在高温下发生奥氏体转变成马氏体，从而提高硬度。
若采用更快的冷却速度（如水淬），则碳钢的硬度可能会更高。
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
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实验二钢的热处理综合实验
一、实验目的
1. 全面熟悉钢的热处理综合实验过程；
2. 掌握常用材料热处理工艺规范的制定；
3. 了解热处理的操作方法；
4．研究热处理对钢的性能的影响；
5．认识碳钢经各种热处理后的显微组织，.进一步了解碳钢经热处理后，在组织和性能上有什么改变。
二、实验设备和材料
设备：箱式电炉和控温仪表、洛氏硬度机、台式金相显散镜、预磨机、抛光机
材料：45、T10 钢样、45 钢、T10、T12、20 钢热处理过试样一套、各号金相砂纸、金刚石研磨膏、水、油。
三、实验内容
⑴制定出材料的热处理工艺规范。
⑵分组进行热处理操作。
⑶测定热处理后样品的硬度值。
⑷金相显微试样的制备。
⑸观察各种热处理后的显微组组织，绘出组织示意图。
⑹将测得的硬度值与应得到的显微组织一起填入实验报告。
四、概述
(一)设计、制定热处理工艺规范
钢的热处理是通过加热、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热加工工艺，它的基本过程包括：将钢加热到选定温度，在该温度下保持一段时间，然后用选定的速度冷却。
1．加热温度的选择
⑴淬火加热温度
根据 Fe—Fe3C 相图来确定:对亚共析钢，合适的淬火加热温度为AC +30~ 50℃，淬火后的组织为均匀细小的马氏体。如果加热温度不足(低于AC )．则淬
火组织中将出现铁素体，造成淬火后硬度不足。对过共析钢和共析钢，合适的淬火加热温度为ACl+30—50℃。淬火后的组织为隐晶马氏体与粒状二次渗碳体，组织中的粒状二次渗碳体可以明显提高钢的硬度和耐磨性。过高的淬火加热温度(高于ACCM)，会使淬火后得到粗大马氏体和较多的残余奥氏体组织．使材料的耐磨性下降，脆性增加，这是因为共析钢含碳量高，加热到ACCM 以上时，碳化物全部溶解，使奥氏体晶粒易于长大，淬火后的马氏体粗大。同时，奥氏体内的含碳量越高，则淬火后的马试体量越少，残余奥氏体量越多。
⑵回火温度
将淬火后的钢重新加热到AC1 一下某个温度，在该温度下保温一定时间，然后在空气或油中冷却，这一操作过程叫回火。回火的目的地是消除淬火时产生的能应力，降低钢的脆性，提高钢的韧性。按加热温度不同，回火可分为三类。见图3-4。
图1-2 回火种类示意图图1-3在共析钢C曲线上估计
连续冷却
速度的影响图中：
a－低温回火。主要用于高碳钢和高碳合金钢，回火后保持高硬度和高耐磨性，内应力和脆性降低。回火后的组织为回火马氏体，硬度约为 HRC58~64。一般用于切削工具量具滚动轴承及渗碳和氰化。
b －中温回火。主要用于 0.5~0.7 ﹪C 的碳钢和合金钢，回火后内应力基本消除，有一定的韧性和较高的弹性于屈服强度。回火后的组织为回火屈氏体，硬度约为 HRc35~45.一般用于各种弹簧及热锻模。
c－高温回火。主要用于0.3~0.5 ﹪C 的碳钢和合金钢，回火后既有较高
的强度、硬度，又有较好的塑性和韧性。回火后的组织为回火索氏体。硬度约为HRc20~35。一般用于轴、螺栓等重要零件。
⑶钢的退火和正火温度
对于不重要的工件，退火、正火可作为最终热处理。对于重要的工件，退火、正火是中间热处理，用来消除或改善铸、锻、焊过程中的造成的缺陷，为下一道工序作组织准备。
表 1－1 各种不同成分碳钢的临界温度（部分）
钢的退火是将钢加热到Ac1 或Ac3 ，以上保温后随炉冷却。
钢的正火是将钢加热到Ac3 或Accm 以上30—50℃保温后空冷。正火的冷却速度比退火大。正火得到的组织比退得到的组织细，强度、硬度也较高。
2 ．保温时间的确定
为了使钢件内外各部分温度均匀一致，并完成组织转变，必须在加热温度下保温一定时间。
图1-4 正火和各种退火的加热温度范围对于碳钢件，放进预先已加热至选定加热温度的炉内加热。如果是火焰炉、电炉，所需保温时间大经为 1分钟/毫米（直径或厚度），合金钢应相对延长一点。
回火时的加热、保温时间，应与回火温度结合起来考虑。低温回火时，为了稳定组织、消除内应力，使零件在使用过程中性能与尺寸稳定，回火时间要长一些，一般不少于 1.5～2小时。高温回火时可不宜过长，过长会使钢过分软化，对有的钢种甚至造成严重的回火脆性，一般为 1 小时左右。
3．冷却速度的选择
冷却是决定钢的最终组织与性能的重要工艺参数，同一种碳钢在不同冷却速度下冷却，会得到不同的转变产物。常采用的冷却介质有炉冷、空冷、风冷、油冷、水冷、等温盐浴冷却等。
钢热处理后的质量检查
工件热处理后的质量检查都是通过硬度检验来实现的，因为硬度既不损坏试样，又可通过查表或公式换算出强度或其它机械性能值
对于较软的钢(如退火、正火)，可用洛氏硬度计测出HRB 值。HRB的测量范围：25～100。
对于较硬的钢(如淬火、调质)，可用洛氏硬度计测出HRC值。HRC的测量范围：20～57。
无论HRC还是HRB都可通过查表，换算成HB值，以便进行硬度比较。
钢经热处理后的基本组织概述
索氏体：是片状渗碳体与铁索体的层片相间的机械混告物，层片分布的较珠光体细密高倍显微镜下才能分辨出来，是由奥氏体过冷直接得到的。
回火索氏体：淬火钢在高温回火后得到的组织．具体的金相特征为铁素体的基体上分布着细的颗粒状渗碳体。这些小粒状碳化物分布得很均匀，所以它的综合机械性能好、碳钢经热处理后可得到这种回火索氏体组织，其铁素体己成等轴状，已没有针状形态。
屈氏体；也是珠光体类型的组织，是渗碳体和铁素体层片相间的机械混合物，但它的层片比索氏体还细密。在一般光学显微镜下无法分辨，只有在电子显微镜