碳素钢热处理 实验指导书
碳钢的热处理实验(材料.材控专业)-石油大学
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，使碳化物溶解和奥氏体成分均匀化， 就必须在淬火加热温度下保温一定时间。通常将 钢件升温和保温所需的时间计算在一起，称为加 热时间。 在具体生产条件下，工件加热时间与钢的成 分，原始组织、工件几何形状和尺寸、加热介质、 炉温、装炉方式等许多因素有关。 对于碳钢件，放进预先巳加热至规定淬火温度的 炉内加热，如果是火焰炉、电炉所需加热及保温 时间大约为1分钟／毫米直径，如果是盐浴炉则缩 短1—2倍。合金钢加热时间要增加25~40％。
碳钢的热处理操作、组织观察及 硬度测定
材料、材控专业
一、实验目的 1、了解碳钢的热处理操作； 2、研究加热温度、冷却速度、回火温度对 碳钢性能的影响； 3、观察热处理后钢的组织及其变化； 4、了解硬度计的原理，初步掌握洛氏硬度 计的使用。
二、概 述 （一）钢的热处理工艺 钢的热处理就是通过加热、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。 淬火、回火是钢件的重要热处理工艺。所 谓淬火就是将钢件加热到Ac或Acl以上，保温 后放入放入各种不同的冷却介质中快速冷却， 以获得马氏体组织的热处理操作。 钢件，特别是高碳钢件经淬火后得到马氏 体组织时，材质硬而脆，并且工件内部存在很 大的内应力，如果直接进行磨削加工往往会出 现龟裂；一些精密的零件在使用过程中将会引 起尺寸变化而失去精度，甚至开裂。因此钢件 淬火后必须立即进行回火处理。
即产生自回火现象，故在金相试验时，易被腐蚀而呈现较 深的颜色。在透射电镜下观察可以看到马氏体群是由许多 平行的板条所组成，且发现板条马氏体晶内(照片15—3) 亚结构是高密度的位错，位错密度约为(0.3一0.9)×1012 厘米／厘米3，因此条状马氏体又称位错马氏体，因含碳 低的奥氏体形成的马氏体呈板条状，故板条马氏体又称低 碳马氏体。 B、片状马氏体 在光学显微镜下，片状马氏体呈现针 状或竹叶状，其立体形态为双凸透镜状，因形成温度较低 没有自回火现象，故其显微组织不易枚漫蚀，所以颜色较 浅，在显微镜下呈白亮色，如照片6—5所示。透射电镜 观察片状马氏体晶体内部 (照片15—4)为孪晶亚结构，故 片状马氏体又称孪晶马氏体，因含碳高的奥氏体形成的马 氏体呈片状，故片状马氏体又可称高碳马氏体。 马氏体的粗细取决于原奥氏体晶粒的大小，即取决于 淬火加热温度。如高碳钢正常温度下淬火加热，淬火后可 得到细小针状马氏体，在光学显微镜下，仅能隐约见其针 状，故又称为隐晶马氏体。如淬火温度较高，奥氏体晶粒 粗大，则得到粗大针状马氏体。
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：a. 淬火处理可以显著提高碳钢的硬度，但会降低其韧性。
适当的回火处理可以在保持一定硬度的同时，提高碳钢的韧性。
b. 不同热处理工艺对碳钢的组织结构有着明显的影响。
珠光体、铁素体、马氏体和渗碳体的相变规律决定了碳钢的性能特点。
c. 热处理工艺的选择应根据具体应用需求，平衡碳钢的硬度和韧性，以满足不同工程要求。
碳钢热处理实验
碳钢热处理实验实验简介碳钢热处理实验是对碳钢材料进行高温处理的一种实验，通过调整加热温度、保温时间、冷却方式等条件，使材料在不同的金相组织状态下达到不同的性能要求，进而探究碳钢材料的金相变化规律和性能变化规律。
实验步骤1.制作试样：选取碳钢材料，根据实验需要制作成不同形态的试样，一般常用的有圆柱形、平板形和带孔形试样。
2.加热处理：将试样置于坩埚内，加热到所需处理温度，并保持一定时间，使其达到准确的热加工目的。
3.冷却处理：根据所需处理的不同状态和要求，进行不同方式的冷却处理。
通常使用快速冷却或淬火，使样品的组织达到最佳状态。
4.金相分析：对处理过的试样进行金相分析，观察其晶粒大小、晶粒形态、相态比例等组织特征，以及硬度、韧性等力学性质，用于判断处理结果是否达到要求。
实验原理碳钢热处理是通过制定不同的加热制度，使钢材达到额定的显微组织状态，从而使得其性能得到显著提高的一种方法。
钢材的热处理过程中，其晶粒大小和晶间间隔、相比例、相组成等组织结构的改变，直接影响着钢材的硬度、韧性等力学性质。
碳钢的组织状态分为珠光体、铁素体、马氏体、贝氏体四种，其中最基础的是铁素体。
在碳钢的高温加热过程中，随着温度的升高，钢材的铁素体晶粒继续长大，在一定温度范围内，钢材材料的组织结构逐渐趋于稳定，直到组织结构的变化基本停止。
这个过程叫做晶粒长大过程，是钢材处理的基本实现原理。
在达到所需的晶粒组织状态之后，为了保持其晶粒状态，并提高其硬度和韧性，需要进行快速冷却或淬火操作。
由于快速冷却或淬火的过程中，钢材的温度急剧降低，使其组织状态变得更加稳定，此时钢材的硬度和韧性得到显著提高。
实验结果在碳钢热处理实验中，不同的处理方式对材料的性质有很大的影响。
通常情况下，提高处理温度和时间，会使钢材的晶粒变大，组织变得稳定，并且硬度和韧性降低；而快速冷却或淬火则会使钢材的晶粒变小，组织变得更加稳定，并且硬度和韧性得到提高。
然而，实际上不同的碳钢材料和处理方式，处理结果也各不相同。
热处理工艺实验指导书
热处理工艺实验指导书12020年5月29日材料成型与控制工程专业材料科学基础实验指导书安徽工程科技学院材料教研室二00四年十二月22020年5月29日实验一金相试样的制备一、实验目的1、学习金相试样的制备过程;2、掌握金相试样制备的方法。
二、实验方法金相试样是用来在显微镜下进行分析、研究的样品,因此对样品的观观察面光洁度要求较高,要求达到镜面一样光亮,无一点划痕。
金相显微试样的制备过程包括取样、镶嵌、磨制、抛光、浸蚀等工艺。
下面分别加以简要说明。
1、取样显微试样的选择应根据研究的目的,取其具有代表性的部位。
例如在检验和分析失效零件的损坏原因时,除了在损坏部位取样外,还需要在距破坏处较远的部位截取32020年5月29日试样以便比较;在研究金属铸件组织时,由于存在偏析现象,必须从表面层到中心同时取样进行观察;对于轧制和锻造材料则应同时截取横向(垂直轧制方向)及纵向(平行轧制方向)的金相试样,以便于分析比较表层缺陷及非金属夹杂物的分布情况;对于一般热处理后的零件,由于金相组织比较均匀,试样的截取可在任一截面进行。
确定好部位后就可截下试样,试样的尺寸一般采用直径φ12~15mm,高12~15mm的圆柱体或边长12~15mm的方形试样,如图1—1所示。
试样的截取方法视材料的性质不同而异,软的金属可用手锯或锯床切割,硬而脆的材料(如白口铸铁)则可用锤击打下,对极硬的材料(如淬火钢)则可采用砂轮片切割或电脉冲加工。
不论采用那种方法,在切取过程中均不宜使试样的温度过于升高,以免引起金属组织的变化,影响分析结果。
42020年5月29日2、镶嵌若试样的尺寸太小(如金属丝、薄片等)时,直接用手来磨制很困难,需要使用试样夹或利用样品镶嵌机,把试样镶嵌在低熔点合金或塑料(如胶木粉、聚乙烯及聚合树脂、牙托粉与牙托水的混合物)中,如图1—2所示。
3、磨制试样的磨制一般分粗磨和细磨两道工序。
(1)粗磨:粗磨的目的是为了获得一个平整的表面。
碳钢的热处理后硬度测定以及金相分析实验指导书
实验七碳钢的热处理及硬度测定以及金相分析实验项目名称：碳钢的热处理及硬度测定、金相分析实验项目性质：综合实验所属课程名称：金属材料与热处理实验计划学时：4一、实验目的（1）熟悉碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。
（2）了解含碳量、加热温度、冷却速度等因素与碳钢热处理后性能的关系。
（3）分析淬火及回火温度对钢性能的影响。
（4）学会洛氏硬度计的使用。
（5）学会采用不同的热处理工艺，将会得到不同的组织结构，从而使钢的性能发生变化。
二、实验内容和要求热处理是一种很重要的金属加工工艺方法，热处理的主要目的是改善钢材性能，提高工件使用寿命。
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发生了质的变化。
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。
普通热处理的基本操作有退火、正火、淬火及回火等。
热处理操作中，加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个关键工序，也称热处理三要素。
正确选择这三种工艺参数，是热处理成功的基本保证。
Fe-FeC 相图和C-曲线是制定碳钢热处理工艺的重要依据。
1、加热温度（1）退火加热温度：完全退火加热温度，适用于亚共析钢，Ac+（30~50℃）；3球化退火加热温度，适用于共析钢和过共析钢，Ac 1+（30~50℃）。
（2）正火加热温度：对亚共析钢是Ac 3+（30~50℃）；过共析钢是Ac cm +（30~50℃），也就是加热到单相奥氏体区。
退火和正火的加热温度范围见图2-1所示。
（3）淬火加热温度：对亚共析钢是Ac 3+（30~50℃）；对共析钢和过共析钢是Ac 1+（30~50℃），见图2-2。
钢的临界温度Ac 1、Ac 3及Ac cm ，在热处理手册或合金钢手册中均可查到。
再经计算可求出钢的热处理温度。
《热处理工艺学》实验指导书
《热处理工艺学》实验指导书实验一 钢的淬透性（2课时）一、实验目的1．熟悉用顶端淬火法测定钢的淬透性；2．确定实验用钢的临界淬透直径；3．比较碳钢与合金钢的淬透性。
二、实验原理淬透性是指钢在一定的冷却条件下淬火时获得马氏体组织的能力，通常用淬透性曲线图来表示。
淬透性大小是钢的一种重要技术性能，它是设计机械零件的一项重要数据，因此几乎大部分钢种均要进行淬透性的测定。
测定钢的淬透性方法很多，有顶端淬火法、断口检验法、U 曲线法、临界直径法及计算法等。
目前国内外广泛应用的是顶端淬火法。
顶端淬火法比较简便，适用范围较广，通常用于结构钢淬透性的测定，也可用于弹簧钢、轴承钢及合金工具钢等。
我国国家标准中规定的两个淬透性检验方法为：GB227-63碳素工具钢淬透性试验法，GB225-63结构钢顶端淬透性试验法。
本次实验课只做顶端淬透性试验。
顶端淬透性试验法：顶端淬透性试验法是将一圆柱形标准试样加热到淬火温度，然后在试样的一个端面喷水淬火，故称为顶端淬火法。
喷水端冷却速度最大，随着距喷水端距离的增加，冷却速度逐渐减小。
由于冷却速度不同，试样的不同部位转变为不同的组织。
不同的组织反映出性能上的差异；测出沿试样长度方向硬度值的变化，根据硬度值绘成的曲线即为淬透性曲线。
具体试验方法如下：1．试样——标准试样尺寸为直径25mm ，长度100mm 的圆柱形试样；2．加热——加热是在温度均匀的电炉中进行，40钢加热温度830-850℃，40Cr 钢加热温度840-860℃。
保温时间30~50分钟。
为保持试样表面不发生脱碳及氧化，试样通常是装进保护盒子内再放入加热炉中进行加热的，试样周围填充铁屑及木炭，末端处可铺放少量的石墨粉。
按保护盒的大小应适当增长保温时间，以保证试样本身仍能有足够的保温时间。
3．顶端淬火——淬火是在特制的淬火器上进行的。
喷水口的内径为12.5mm ，试样末端与喷水口的距离为12.5mm 。
淬火前将喷水柱的自由高度调节到65±10mm ，调整后，用玻璃板将喷水柱盖住，如试样架上有水应檫干；准备好后将试样由炉中取出放入淬火支架上，立即抽掉玻璃板开始往试样喷水淬火。
碳钢的热处理实验报告
碳钢的热处理实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对碳钢进行热处理，探究不同温度下的淬火和回火对碳钢组织和性能的影响，以及了解碳钢的热处理工艺。
二、实验原理。
碳钢是含有碳元素的钢铁材料，通过热处理可以改变其组织和性能。
淬火是将加热至临界温度以上的碳钢急冷至室温，使其组织变为马氏体；回火是在淬火后加热至一定温度，然后冷却，使马氏体转变为珠光体。
通过这两种热处理方法，可以改变碳钢的硬度、强度和韧性。
三、实验步骤。
1. 将碳钢样品加热至临界温度（约830°C），保温一定时间后进行快速冷却，进行淬火处理。
2. 将淬火后的碳钢样品进行回火处理，加热至不同温度（200°C、400°C、600°C），保温一定时间后冷却至室温。
3. 对不同热处理条件下的碳钢样品进行金相显微镜观察和硬度测试。
四、实验结果与分析。
经过淬火处理后，碳钢的组织变为马氏体，表现出较高的硬度和强度，但韧性较差。
随着回火温度的升高，硬度逐渐降低，同时韧性逐渐提高。
在200°C回火后，碳钢的硬度有所下降，但韧性明显提高；在400°C回火后，硬度和韧性达到平衡；在600°C回火后，硬度继续降低，但韧性进一步提高。
五、实验结论。
通过本次实验，我们得出了以下结论，淬火处理可以使碳钢的组织变为马氏体，提高其硬度和强度；回火处理可以降低碳钢的硬度，提高其韧性。
在实际生产中，可以根据碳钢零件的具体要求，选择合适的热处理工艺，以达到理想的性能要求。
六、实验总结。
本实验通过对碳钢的热处理实验，深入了解了热处理工艺对碳钢组织和性能的影响，为今后的工程实践提供了重要的参考和指导。
同时，也加深了我们对金相显微镜观察和硬度测试等实验方法的理解和掌握。
七、参考文献。
1. 钢铁材料热处理技术手册。
2. 材料科学与工程学报，2008，第6卷第3期。
以上就是本次碳钢的热处理实验报告的全部内容。
碳钢的热处理操作(预习实验报告,材控／材料)
碳钢的热处理操作、非平衡组织观察及硬度测定一、实验目的1、了解碳钢的热处理操作；2、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响；3、观察热处理后钢的组织及其变化；4、了解硬度计的原理，初步掌握洛氏硬度计的使用。
二、综合实验项目概述1．钢的热处理热处理是将钢加热到一定温度，经过一定时间的保温，然后以一定速度冷却下来的操作，通过这样的工艺过程钢的组织和性能将发生改变。
通常加热、保温的目的是为了得到成分均匀的细小的奥氏体晶粒，亚共析碳钢的完全退火、正火、淬火的加热温度范围是A C3+30~50℃，过共析钢的球化退火及淬火加热温度是A C1+30~50℃，过共析钢的正火温度是AC cm+30~50℃，保温时间根据钢种，工件尺寸大小，炉子加热类型等由经验公式决定。
碳钢的过冷奥氏体在Ac1~550℃范围内发生珠光体转变，形成片状铁素体和渗碳体的机械混合物。
依据片层厚薄的不同有粗片状珠光体（P），细片状珠光体——索氏体（S）和极细片状珠光体——屈氏体（T）之分。
硬度随片距的减小（转变温度的降低）而升高。
碳钢的过冷奥氏体在550~350℃之间发生贝氏体转变，生成由平行铁素体条和条间短杆状渗碳体构成的上贝氏体（B上）。
在光学显微镜下呈黑色羽毛状特征。
过冷奥氏体在350℃~Ms之间等温得到黑色针状的下贝氏体（B下），它是由针状铁素体和其上规则分布的细小片状碳化物组成。
过冷奥氏体以超过临界速度的快冷至Ms以下温度，将发生马氏体转变，生成碳在α-Fe中的过饱和固溶体——马氏体。
常见的有板条马氏体（碳<0.2%）、针（片）状（碳>1.0%）马氏体以及由它们构成的混合组织（碳为0.2%~1.0%）。
随转变温度的降低钢的硬度升高。
普通热处理分为退火、正火、淬火和回火。
钢加热到一定温度保温后缓慢冷却（通常随炉冷却）至500℃以下空冷叫退火，得到接近平衡态的组织。
奥氏体化的钢在空气中冷却叫正火，得到先共析钢铁素体（或渗碳体）加伪珠光体。
工程材料实验指导书
实验一碳钢的平衡组织观察一、实验目的：1. 熟悉碳素钢在平衡状态下的显微组织，建立铁碳合金的组织与Fe—Fe3C，Fe—C状态图之间关系的概念。
2. 熟悉铁碳合金的组织及计算其含碳量的方法。
3. 熟悉金相显微镜的使用。
二、实验内容说明：1. 概述：铁碳平衡相图是研究钢铁材料性能、+-工艺及组织之间关系的基础。
铁碳合金在平衡状态时的组织是指缓慢冷却后的组织，其相变过程均按照Fe—Fe3C状态进行。
图1为铁碳状态图。
铁碳合金在室温时组织的基本构成成份可以为单相组织与复相组织两种。
单相组织——铁素体及渗碳体。
（1）铁素体（α）：碳溶解在α—Fe中的间隙固溶体，其最大含量是0.02%（727℃）而室温时只能溶碳0.0008%。
（2）渗碳体：是铁和碳的化合物Fe3C，其含碳量为6.69%。
复相组织——珠光体，珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物。
它是由含碳0.77%的奥氏体在727℃时所形成的共析体，其反应如下γ727℃p（α+Fe3C）。
珠光体通常呈层片状组织，在一定温度下等温，也可形成球状珠光体。
2.碳钢在平衡状态下的显微组织：根据状态图，碳钢的组织有三种类型。
（1）亚共析钢（C小于0.77%的铁碳合金）：组织为铁素体十珠光体。
含碳量愈高，铁素体的含量就愈少，珠光体的相对含量便愈大。
如图所示白色的铁素体、黑色的珠光体。
按照Fe—Fe3C图用杠杆定律求出已知含C%的钢所含铁素体与珠光体的百分数。
例如：0.2%C的钢，其组织中珠光体、铁素体的相对百分数如下：珠光体（%）0.2/0.8=25%铁素体（%）（0.8-0.2）/0.8=75%与此相反，我们也可以根据显微镜下看到的珠光体百分数和铁素体的百分数来估计钢的含C 量百分数。
如组织中有60%面积为珠光体，40%面积为铁素体，则钢的含C量为：0.8×60%=0.48%（2）共析钢（0.77%C）：组织中为纯珠光体，用光学显微镜观察可看到黑白相间的层片组织。
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。
碳钢热处理与金相观察实验指导参考书(1)
目录前言 --------------------------------------------------------------------------------- 2实验一金属的磨片实验 --------------------------------------------------------- 3实验二铁碳合金的平衡组织观察 ---------------------------------------- 12 实验三钢的热处理综合实验 ------------------------------------------------- 20前言本实验指导书内容侧重于金相实验技术基本操作方法、热处理及金相显微组织的观察，使学生在金相实验基本技能方面得到初步训练并有利于巩固和深化课堂学到的知识，而热处理综合实验不仅能使学生建立起完整的知识体系，还能有效地提高学生的整体思维能力和总结概括能力。
实验一金属的磨片实验一、实验目的1 掌握金相显微试样的制备过程和基本方法，并观察、认识其金相显微组织；2 初步学会用比较法测定工业纯铁的晶粒度。
二、实验仪器及材料1 仪器：台式金相显微镜、预磨机、抛光机、吹风机等。
2 材料；45 钢待磨试样(O12×15)每人一块；各号金相砂纸(或水磨砂纸)一套；腐蚀剂；4％硝酸酒精；制备好的工业纯铁试样，棉球、镊子等。
三、实验内容在利用金相显微镜观察、分析和研究金属材料的金相显微组织时，需要在该材料的典型部位截取样块，然后通过一系列的制备过程，制成符合要求的金相显微试样。
即在金相显微镜下可以观察到很清晰的金相显微组织，其整个过程即为磨片。
磨片的方法与步骤如下：1 ．取样①取样的部位及磨面的选择根据被检验金属材料或零件的特点，加工工艺及研究目的进行选择，如：研究另件破裂的原因时，应在破裂部位取样，再在离破裂处较远的部位取样，以做比较。
研究铸造合金时，由于组织不均匀，从铸件表层到中心必须分别截取几个样品。
实验二 碳钢的热处理
实验二碳钢的热处理一、实验目的1、了解碳钢的基本热处理（正火、淬火及回火）工艺方法；2、掌握冷却条件与钢性能的关系；3、分析正火、淬火及回火温度对钢性能的影响。
二、实验原理1、钢的退火和正火钢的退火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉冷却。
此时奥氏体在低于Ar1温度以下的高温区发生分解而得到比较接近平衡状态的组织。
一般中碳钢（如40、45钢）经退火后组织稳定，硬度较低（HB180～22）有利于下一步进行切削加工。
正火是将钢加热到Ac3或Ac m以上30～50℃保温后进行空冷。
由于冷却速度稍快，与退火组织相比，组织中的珠光体相对量较多，且片层较细密；对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善切削加工性；对高碳钢则正火可消除网状渗碳体，为下一步球化退火及淬火做准备。
2、钢的淬火淬火是将钢加热到临界温度以上30～50℃，保温后淬人各种不同的冷却介质中快速冷却以获得淬火马氏体或下贝氏体组织。
碳钢经淬火后得到淬火马氏体、下贝氏体和少量的残余奥氏体组织。
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。
3、钢的回火回火是将淬火后的钢加热到临界点(Ac1)以下的某一温度，保温一定时间后以适当的冷却速度冷却到室温的热处理工艺。
钢经淬火后得到的淬火马氏体组织是亚稳相，有转变为其它组织的趋势，同时淬火使工件内部产生很大的内应力，导致工件变形甚至开裂。
特别是一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化而失去精度，因此淬火钢必须进行回火处理。
不同的回火工艺可以使钢获得所需的各种不同性能。
对碳钢来说，回火工艺的选择主要是考虑回火温度和保温时间这两个因素。
在实际生产中通常以图纸上所要求的硬度要求作为选择回火温度的依据，各种钢材的回火温度与硬度之间的关系曲线可从有关手册中查阅。
三、实验材料及设备1、实验材料：20钢，45钢，T12钢；2、实验设备：箱式电炉、控温仪表、洛氏硬度机、水银温度计；3、淬火介质：水，油（使用温度约20℃）。
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。
3. 回火处理：在回火处理后，试样的组织结构发生了明显的改善。
试样表面的马氏体逐渐转变为较为柔软的渗碳体，而内部的奥氏体也发生了一定的晶粒长大。
这种组织结构使得试样具有了较好的韧性和延展性，同时保持了一定的硬度和强度。
结论：通过以上实验结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：1. 碳钢的热处理过程可以显著改变其组织结构和力学性能。
碳钢热处理实验报告
碳钢热处理实验报告碳钢热处理实验报告引言：碳钢是一种常见的金属材料，具有良好的机械性能和可塑性。
然而，碳钢的性能可以通过热处理来改善，以满足特定的工程要求。
本实验旨在研究碳钢的热处理工艺对其性能的影响，并分析不同处理条件下的微观结构变化。
实验方法：1. 样品准备：选择相同尺寸的碳钢样品，并进行表面清洁处理，确保样品无杂质。
2. 热处理工艺：将样品分为三组，分别进行退火、淬火和回火处理。
a. 退火：将样品放入高温炉中，加热至临界温度（800-900°C），保持一定时间后缓慢冷却。
b. 淬火：将样品迅速放入冷却介质（如水或油）中，使其迅速冷却。
c. 回火：将淬火后的样品放入高温炉中，加热至较低的温度（200-500°C），保持一定时间后冷却。
实验结果与讨论：1. 退火处理：退火处理可以消除碳钢中的应力和晶界缺陷，提高其延展性和韧性。
在显微镜下观察，退火后的样品晶粒较大且均匀，晶界清晰。
这是因为高温下晶粒能够长大并形成完整的晶界结构。
2. 淬火处理：淬火处理可以使碳钢快速冷却，形成马氏体组织，从而提高硬度和强度。
在显微镜下观察，淬火后的样品呈现出细小的马氏体组织，晶粒较小且紧密排列。
这是因为淬火过程中，碳钢中的碳原子被固溶在铁晶格中，形成了固溶体。
3. 回火处理：回火处理是为了降低淬火后样品的脆性，提高其韧性和可塑性。
在显微镜下观察，回火后的样品晶粒继续长大，晶界清晰，与退火处理类似。
此外，回火还可以消除淬火过程中产生的残余应力。
4. 性能测试：通过硬度测试和拉伸试验，可以评估不同热处理工艺对碳钢性能的影响。
退火处理后的样品具有较低的硬度，但具有较高的延展性和韧性。
淬火处理后的样品具有较高的硬度和强度，但较低的延展性。
回火处理后的样品硬度和强度介于退火和淬火之间，但具有较好的韧性。
结论：通过碳钢热处理实验，我们可以得出以下结论：1. 退火处理可以提高碳钢的延展性和韧性。
2. 淬火处理可以提高碳钢的硬度和强度。
碳钢的热处理
实验项目名称：碳钢的热处理实验项目性质：普通实验所属课程名称：模具材料与制造技术实验计划学时：2一、实验目的1．熟悉碳钢的几种基本热处理工艺（退火、正火、淬火及回火）操作方法2．了解含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对碳钢热处理后的组织和性能的影响3．掌握洛氏硬度计HRC标尺的应用及测量二、实验内容和要求1、实验内容：如表12、实验要求①按表1进行热处理操作，并测定热处理后的硬度②实验按组分批完成，热处理工艺操作每组一套试样，每组确定加热温度、保温时间、冷却节介质和回火温度。
进行分工，每个同学明确自己的任务。
组织观察和分析预先制备好各种成分和热处理工艺的磨片，使用时不能用手摸磨面。
每一组一套试样，每个同学完成所有试样的观察。
炉前操作应主意安全，在装、取试样时一定要切断电源；应戴手套，以防烫伤。
三、实验主要仪器设备和材料45号钢、T12钢、箱式电阻炉、洛氏硬度计、低温箱式电阻炉、淬火水槽、油槽、水银温度计、钳子、铁丝、砂纸、砂轮机等。
四、实验方法、步骤及结果测试1.分组，每组领一套需热处理的样品（45钢8块，T12钢8块）；2.将45钢和T12钢试样，分别放入860℃和750℃的炉内加热，保温15～20min后，分头进行水冷、油冷、空冷和炉冷的热处理操作；3.从两种加热温度的水冷试样中各取出三块45钢和T12钢试样，分别放入200℃、400℃及600℃的炉子内进行回火，回火保温时间为30min；4.淬火时，试样用钳子夹好，出炉、入水迅速，并不断在水中火搅动，以保冷却均匀。
取、放试样时，炉子要先断电；5.热处理后的试样用砂纸磨去氧化皮，然后测定硬度。
每个试样测三点，取平均值，并将数据填入表内；6.每个同学必须抄下全组的实验数据，以便独立分析；五、实验报告要求1、实验名称、日期、人员，按广东工业大学综合性标准实验报告格式书写实验报告。
2、简述实验原理和意义。
3、实验设备。
4、实验材料：材料种类、规格、特点等。
碳钢热处理及硬度检测实验指导书
碳钢热处理及硬度检测实验指导书机械工程学院2014.10.8目录一、实验目的.................................................................................................... １二、实验设备和仪器........................................................................................ １三、实验内容及要求........................................................................................ １四、实验原理及步骤........................................................................................ １五、实验结果分析及实验报告要求................................................................ ６六、考核方式.................................................................................................... ６一、实验目的了解钢的热处理操作及硬度实验原理，正确设计、制定钢的淬火工艺，利用热处理炉和硬度计进行碳钢的热处理，并用硬度计检测硬度，分析硬度与热处理工艺的关联性，从而增强对热处理原理与工艺的感性认识，加深对热处理的了解。
通过实验，使学生加深对课堂教学内容的理解，掌握热处理的基本原理和工艺基本知识，熟练使用热处理相关仪器设备。
同时可逐步提高从事本专业科学研究实验以及分析和解决实际工程问题的动手能力；提高学生将理论与实践相结合的能力。
碳素钢热处理 实验指导书
碳素钢热处理一、实验内容（1）表3所列工艺进行热处理操作实验。
（2）测定热处理后试样的硬度（炉冷、气冷试样测HRB，其余试样测HRC）。
二、实验原理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Ac3+(20℃～30℃)(完全退火)；共析钢，过共析钢加热至Ac1+(20℃～30℃)（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Ac3+(30℃～50℃)；过共析钢加热至Accm+(30℃～50℃),即加热至奥氏体单相区。
退火和正火的加热温度范围，见图1.（3）淬火亚共析钢加热至Ac3+(30℃～50℃)；共析钢和过共析钢加热至Ac1+(30℃～50℃)，淬火的加热温度范围，见图2.图1 退火和正火的加热温度范围图2 淬火的加热温度范围钢的成分，原始组织及加热速度等皆影响临界点Ac1，Ac3，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。
如加热温度过高。
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1.表1 几种碳素钢的临界点注：△T为过热度，取决于加热速度，一般为5℃～15℃。
（1）回火碳素钢淬火后需尽快回火，按热温度的不同，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。
部分降低淬火应力，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，较多的降低淬火应力，有高的韧性和弹性极限。
用于弹簧钢等热处理。
3）高温回火加热温度500℃～650℃，目的是得到回火索氏体，消除淬火应力。
强度、硬度、冲击韧度较好。
淬火加上高温回火又称调质，用于重要零件，如主轴，齿轮等。
2.保温时间为了保证工件内外均达到指定的温度，使碳化物溶解和奥氏体成分均匀化，工件升温和保温所需要的加热时间要给与保证。
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碳钢的热处理及硬度测试实验报告引言：碳钢是一种重要的金属材料，广泛应用于机械制造、汽车工业、航空航天等领域。
热处理是改变碳钢组织和性能的重要方法之一，而硬度测试则是评估热处理效果的关键指标。
本实验旨在研究碳钢的热处理过程对其硬度的影响，并通过硬度测试来验证热处理效果。
一、实验材料与方法1. 实验材料：选择一块碳含量为0.45%的碳钢样品作为实验材料。
2. 实验仪器：硬度计、电炉、冷却介质等。
3. 实验步骤：a. 将碳钢样品切割成适当大小的试样，并进行打磨和抛光，以保证试样表面光滑。
b. 将试样放入预热至800℃的电炉中，保温一定时间，使试样达到均匀的高温状态。
c. 将试样迅速取出，通过不同的冷却介质（如水、油、空气等）进行快速冷却。
d. 对不同热处理工艺下的试样进行硬度测试，记录测试结果。
二、实验结果与分析经过不同热处理工艺后，得到了如下实验结果：1. 水淬试样的硬度值为60HRC，表明水淬处理使碳钢试样达到了较高的硬度。
2. 油淬试样的硬度值为45HRC，相对于水淬处理，油淬处理得到的硬度值较低。
3. 空气冷却试样的硬度值为30HRC，明显低于水淬和油淬处理的硬度值。
通过对实验结果的分析，可以得到以下结论：1. 水淬处理是一种快速冷却方法，能够使碳钢试样达到较高的硬度。
这是因为水的冷却速度更快，能够迅速固定碳钢中的组织结构，形成较硬的马氏体组织。
2. 油淬处理相对于水淬处理，冷却速度较慢，导致试样中的马氏体含量较低，硬度值相对较低。
3. 空气冷却处理是一种较为温和的处理方法，冷却速度较慢，试样中的马氏体含量较低，硬度值最低。
三、实验结论通过本实验的研究，可以得出以下结论：1. 碳钢的热处理工艺对其硬度有显著影响，快速冷却可以提高碳钢的硬度。
2. 不同的冷却介质对碳钢的硬度有不同影响，水淬处理可以得到最高的硬度值。
四、实验总结本实验通过研究碳钢的热处理过程对其硬度的影响，验证了热处理对碳钢性能的改变。
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。
《材料科学基础》碳钢热处理实验教学方案设计
《材料科学基础》碳钢热处理实验教学方案设计一、实验目的1.掌握碳钢的热处理原理和方法。
2.学习并掌握碳钢的淬火、回火和退火工艺。
3.通过实验，了解碳钢的微观组织变化和机械性能变化。
二、实验项目1.碳钢淬火实验2.碳钢回火实验3.碳钢退火实验三、实验仪器和材料1.实验样品：碳钢试样2.实验设备：电炉、冷却油、热处理工具3.实验仪器：显微镜、万能试验机四、实验步骤1.碳钢淬火实验（1）将碳钢试样放入电炉中加热至淬火温度（一般为800-900℃）。
（2）保持试样在淬火温度下一定时间，使其均匀加热。
（3）快速将试样降入冷却油中进行淬火。
（4）取出试样，进行金相观察，测定硬度。
2.碳钢回火实验（1）将淬火后的碳钢试样放入电炉中加热至回火温度（一般为250-500℃）。
（2）保持试样在回火温度下一定时间，使其达到所需的硬度和韧性。
（3）取出试样，进行金相观察，测定硬度。
3.碳钢退火实验（1）将碳钢试样放入电炉中加热至退火温度（一般为500-800℃）。
（2）保持试样在退火温度下一定时间，使其达到所需的结构和性能。
（3）缓慢冷却至常温，取出试样，进行金相观察，测定硬度。
五、实验内容及要求1.实验中要注意安全，操作过程中需戴好防护眼镜、手套等防护用具。
2.实验过程中要严格控制加热和冷却速度，确保试样获得所需的组织和性能。
3.实验后要对试样的硬度和金相组织进行测定和观察，并比较不同热处理工艺的效果。
4.结合实验结果，分析碳钢热处理对其微观组织和性能的影响，并进行讨论和总结。
六、实验效果评价本实验通过对碳钢的淬火、回火和退火实验，使学生能够全面了解碳钢的热处理原理和方法，掌握热处理工艺的关键步骤和操作要点。
通过对碳钢试样的金相观察和硬度测定，学生能够直观地了解碳钢的微观组织变化和机械性能变化，提高对材料科学基础知识的理解和掌握水平。
七、实验拓展1.可以对不同碳含量的碳钢进行热处理实验，比较其组织和性能的差异。
2.可以对不同热处理工艺参数进行调整，探讨热处理工艺对碳钢性能的影响规律。
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碳素钢热处理
一、实验目的
（1）了解碳素钢基本热处理（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、冷却温度，回火温度对钢性能的影响。
（3）熟悉硬度计的使用。
二、实验内容
（1）表3所列工艺进行热处理操作实验。
（2）测定热处理后试样的硬度（炉冷、气冷试样测HRB，其余试样测HRC）。
三、实验原理
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Ac3+(20℃～30℃)(完全退火)；共析钢，过共析钢加热至Ac1+(20℃～30℃)（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Ac3+(30℃～50℃)；过共析钢加热至Accm+(30℃～50℃),即加热至奥氏体单相区。
退火和正火的加热温度范围，见图1.
（3）淬火亚共析钢加热至Ac3+(30℃～50℃)；共析钢和过共析钢加热至Ac1+(30℃～50℃)，淬火的加热温度范围，见图2.
图1 退火和正火的加热温度范围图2 淬火的加热温度范围
钢的成分，原始组织及加热速度等皆影响临界点Ac1，Ac3，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。
如加热温度过高。
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1.
表1 几种碳素钢的临界点
注：△T为过热度，取决于加热速度，一般为5℃～15℃。
（1）回火碳素钢淬火后需尽快回火，按热温度的不同，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。
部分降低淬火应力，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，较多的降低淬火应力，有高的韧性和弹性极限。
用于弹簧钢等热处理。
3）高温回火加热温度500℃～650℃，目的是得到回火索氏体，消除淬火应力。
强度、硬度、冲击韧度较好。
淬火加上高温回火又称调质，用于重要零件，如主轴，齿轮等。
2.保温时间为了保证工件内外均达到指定的温度，使碳化物溶解和奥氏体成分均匀化，工件升温和保温所需要的加热时间要给与保证。
保温的加热时间需考虑诸多因素，可参考有关手册数据。
据经验估算，按工件有效厚度在空气介质炉中每毫米碳素钢需1min～1.5min；合金钢则需2min左右。
利用盐浴炉加热，时间可减半。
3.冷却速度热处理时要充分注意不同的冷却方法，具体说：退火一般采用随炉冷却；正火（又称常化）采用出炉置于空气中冷却，大件则常常需要加吹风。
淬火工艺则较复杂。
一方面要求工件冷却大于临界冷却速度，目的是得到全部马氏体组织或下贝氏体组织；另一方面又要要求工件减缓冷却速度，避免淬火应力过大，造成开裂或变形。
理想的冷却是过冷奥氏体在最不稳定的温度范围内（650℃～550℃）尽快冷却，迅速渡过危险区域，而在马氏体转变温度（300℃～20℃）尽量降低冷却速度。
淬火时的理想冷却曲线示意图，见图3.
图3 淬火时的理想冷却曲线示意图
四、实验步骤
（1）全班分成两组，每组一套试样（45试样8块，T12试样8块）炉冷试样由实验室预先准备好。
（2）一加热温度的45和T12钢试样放入860℃和780℃炉子内加热（炉温预先由实验室升好）保温15～20min后，分别进行水冷、油冷、气冷操作。
45钢750℃水冷试样待780℃炉中试样处理完后再进行。
（3）每组将水冷试样各取出三块45和T12试样分别放入200℃、400℃、600℃的炉内回火，回火保温时间为30分钟。
（4）淬火时，试样要用钳子夹住，动作要快，并不断在水中搅拌，以免影响热处理质量，取放试样要预先将炉子电源关掉。
（5）热处理后试样用砂纸磨去两端面氧化皮，然后测量硬度（HRC NRB）。
（6）一个同学都将自己测定的硬度填入表1-3中（每个试样打三点），并记下实验的全部数据，以供分析。
五、实验设备、仪器及材料
（1）线切割机。
（2）砂轮机。
（3）各种热处理炉。
（4）淬火油箱。
（5）硬度计。
六、实验结果
七、思考题
表3 实验任务表
八、实验报告要求
（1）写出实验目的。
（2）列出全部试验数据，填表1-3.
分析碳含量、淬火温度、淬火介质及回火温度对碳钢性能（硬度）的影响，画出它们同硬度的关系的示意曲线，并根据铁碳相图、C曲线（CCT曲线）和回火时的转变阐明硬度变化的原因。