钢的热处理及其硬度测定
钢的热处理及硬度测定
钢的热处理及硬度测定钢是常见的金属材料之一，具有优异的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性等特点，广泛应用于制造行业中。
然而，钢材经过加工后，其性能和结构可能会发生变化，此时需要进行热处理和硬度测定以确定钢材的性能和结构，以满足不同的使用需求。
1. 钢的热处理钢的热处理是通过改变钢材的温度、保温时间和冷却方式等工艺参数，使钢材的组织结构、力学性能和物理性能发生变化，以达到不同的性能要求。
常见的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。
（1）退火退火是将钢材加热至一定温度，随后进行保温一定时间，最后缓慢冷却至室温。
这种热处理方法可以改善钢材的塑性和韧性，但会降低强度和硬度。
退火的目的是消除内部应力和组织缺陷。
（2）正火正火是将钢材加热至一定温度，进行保温，然后将钢材冷却至室温。
正火的目的是提高钢材的硬度和强度，并改善其韧性。
正火后的钢材具有较细小的组织，非常适合制造高强度的零件。
（3）淬火淬火是将钢材加热至淬火温度，将其迅速冷却（如用水、油或盐浴），以获得高硬度、高强度的钢材。
淬火的结果是形成了一种直径最小的组织结构——马氏体，这种组织结构具有非常高的硬度和强度。
（4）回火钢材的硬度是一个衡量其抗压缩能力的重要指标，通常采用硬度测试仪器对其硬度进行测定。
硬度测试仪器有多种类型，如洛氏硬度计、维氏硬度计、布氏硬度计等。
选择正确的测试仪器和测试方法是确保准确测定钢材硬度的关键。
在硬度测定前，应首先了解钢材的类型、组织结构和热处理状态，以选择最适合的硬度测试方法。
然后根据测试方法，在试样上施加适当的载荷，并测量后推算出硬度值。
硬度测定是确定钢材的重要参数，如其强度、韧性和耐磨性等，因此是确保钢材质量和性能的必要步骤。
总之，钢的热处理和硬度测定是重要的制造过程，能够对钢材的性能和结构产生深远的影响。
在选择热处理方法和硬度测试方法时，应根据不同材料、工艺和使用要求来决定，以确保钢材的最终性能和质量。
钢材热处理硬度标准
钢材热处理硬度标准
一、低碳钢
低碳钢是指碳含量较低的钢材，其热处理硬度标准通常在HRC （Rockwe11硬度）标度下进行评估。
以下是低碳钢热处理硬度标准的一般范围：
1.软态（软退火）：HRC20-30
2.中态（退火）：HRC30-45
3.硬态（正火）：HRC45-60
4.过热（淬火）：HRC60-75
5.回火：根据回火温度的不同，硬度会有所变化，回火温度越高，硬度越低。
二、中碳钢
中碳钢是指碳含量适中的钢材，其热处理硬度标准范围较广。
以下是中碳钢热处理硬度标准的一般范围：
1.软态（软退火）：HRC20-30
2.中态（退火）：HRC30-45
3.硬态（正火）：HRC45-65
4.过热（淬火）：HRC65-80
5.回火：根据回火温度的不同，硬度会有所变化，回火温度越高，硬度越低。
三、高碳钢
高碳钢是指碳含量较高的钢材，其热处理硬度标准通常在HRC标
度下进行评估。
以下是高碳钢热处理硬度标准的一般范围：
1.软态（软退火）：HRC20-30
2.中态（退火）：HRC30-45
3.硬态（正火）：HRC45-70
4.过热（淬火）：HRC70-85
5.回火：根据回火温度的不同，硬度会有所变化，回火温度越高，硬度越低。
需要注意的是，具体的热处理硬度标准可能会因不同的钢材类型、制造工艺和应用要求而有所差异。
在实际操作中，应根据具体的钢材类型和制造要求来确定热处理工艺和硬度标准。
cr12mo1v1热处理硬度分析
cr12mo1v1热处理硬度分析cr12mo1v1是一种优质的工具钢，常用于制造切削工具、模具和冷镦模等应用领域。
钢材的热处理过程对最终的硬度和性能具有重要影响。
在本篇文章中，我将深入探讨cr12mo1v1钢材的热处理过程以及其对硬度的影响。
我也会分享一些关于该钢种的观点和理解。
一、cr12mo1v1热处理过程钢材的热处理过程主要包括加热、保温和冷却三个阶段。
这些阶段在确定cr12mo1v1钢材的硬度和性能方面起着至关重要的作用。
1. 加热阶段加热阶段是将钢材加热至适当的温度范围内，以使其达到奥氏体化的目的。
对于cr12mo1v1钢材来说，通常将其加热到800℃～1050℃的温度范围内。
在此温度范围内，钢材的晶粒会发生重新排列，形成奥氏体晶粒结构。
2. 保温阶段在加热到适当温度后，需要将钢材保温一段时间，以确保温度均匀性和奥氏体的充分形成。
保温时间一般为30分钟至2小时，具体时间取决于钢材的尺寸和要求。
3. 冷却阶段冷却阶段是将保温后的钢材迅速冷却到室温以下，以形成所需的组织和硬度。
cr12mo1v1钢材常采用的冷却方式为油淬或空冷。
油淬可以使钢材快速冷却，形成较高的硬度，但易产生变形和开裂等缺陷；而空冷则冷却速度较慢，可以获得较低的硬度和较好的韧性。
二、cr12mo1v1热处理对硬度的影响热处理过程中的温度、保温时间和冷却方式等参数会直接影响cr12mo1v1钢材的硬度。
以下是热处理条件对硬度的影响：1. 加热温度加热温度的选择对钢材的组织和硬度具有重要影响。
一般来说，高温下加热可以使钢材晶粒长大，形成粗大的晶粒，从而降低硬度；而低温下加热可以得到细小的晶粒，提高硬度。
对于cr12mo1v1钢材，建议采用800℃～1050℃的加热温度，以获得适当的硬度和高耐磨性。
2. 保温时间保温时间的长短直接影响着奥氏体的充分形成和组织的稳定性。
保温时间过长会导致奥氏体晶粒长大，从而降低硬度；而保温时间过短则可能使奥氏体形成不完全，硬度不够高。
碳钢的热处理及硬度计使用实验
实验二碳钢的热处理及硬度计使用一．实验目的1、熟悉碳钢的基本热处理的操作方法。
2、了解含碳量、加热温度、保温时间、冷却速度等主要因素对碳钢热处理后性能的影响。
3、学会洛氏硬度计的使用。
二．概述一．碳钢的热处理钢的热处理是利用钢在固态范围内的加热、保温、冷却，借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工艺方法。
普通热处理的基本操作包括退火、正火、淬火、回火等。
实施热处理操作时，加热问题、保温时间、冷却方式是最基本的环节，正确选择这三者的参数是热处理质量的关键。
1．1．加热温度的选择（1）退火加热温度：亚共析钢加热至Ac3+（30~50）ºC（完全退火）；共析钢和过共析钢加热至Ac1+（30~50）ºC（球化退火）。
（2）正火加热温度：亚共析钢加热至Ac3+（30~50）ºC；过共析钢加热至Accm+（30~50）ºC退火和正火加热温度的选择如图3.1所示。
（3）淬火加热温度：亚共析钢加热至Ac3+（30~50）ºC；共析钢和过共析钢加热至Ac1+（30~50）ºC，如图3.2所示。
图3.1 退火和正火加热温度范围图3.2 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、Acmm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加热文帝。
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。
（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（工厂中常常是根据硬度的要求）。
按加热温度的高低，回火分为三类：1）低温回火：在150~250ºC的回火称为低温回火。
目的是降低淬火应力，减少钢的脆性，并保持钢的硬度。
常用于高碳钢的切削刀具、量具和滚动轴承的热处理。
2）中温回火：在350~500ºC的回火称为中温回火。
碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定
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。
表6—1 碳钢的临界点
类 别 钢 号 临 界 点（℃）
Ac1
Ac3或Accm
Ar1
Ar3
碳 素 结 构 钢
20 30 40 45 50 60
735 732 724 724 725 727 730 730 730 730 730
855 813 790 780 760 766 770 － 800 820 830
（5） 残余奥氏体（Ar） 当奥氏体中含碳量>0.5％时， 淬火时总有一定量的奥氏体不能转变成为马氏体，而保留 到室温，这部分奥氏体就是残余奥氏体，它不易受硝酸酒 精腐蚀剂的浸蚀，在显微镜下呈白亮色，分部在马氏体之 间，无固定形态，淬火后来经回火， Ar与马氏体很难区 分，都呈白亮色，只有马氏体回火后才能分辨出马氏体间 的残余奥氏体。 （6） 回火马氏体(Mr) 高碳马氏体经低温回火(150～ 250oC)后，马氏体分解，析出与母相共格的极细小的弥 散一碳化物。这种组织称为回火马氏体。由于有极细小的 碳化物析出使回火马氏体易受浸蚀，所以在光学显微镜观 察，回火马氏体仍保持针状马氏体形态，只是颜色比淬火 马氏体深，但极细小的碳化物分辨不清，如照片所示。在 电子显微镜下则可观察到细小的碳化物。 低碳板条状马氏体低温回火以后，马氏体中只发生碳 原子的偏聚，尚未析出碳化物。在光学和电子量微镜下观 察，低碳回火马氏体仍保持条状马氏体形态。中碳钢淬火 以后得到板条状马氏体和片状马氏体的混合组织，回火后 其中片状马氏体易受浸蚀，颜色变深。
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。
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。
实验二碳钢的热处理及硬度测定实验报告
工程材料实验报告成绩
实验二碳钢的热处理及硬度测定班级学号姓名一、明确并写出实验目的
二、将材料热处理工艺及测定的硬度值填入下表
碳钢热处理工艺表布氏硬度实验条件5/750/10(压头直径/载荷/保荷时间)
三、根据上表热处理工艺分析以下几个问题
1 分析成分不同对钢热处理后性能影响的原因，其对应的组织是什么？
2 分析冷却速度对热处理后钢性能的影响。
3 绘制钢回火温度与硬度的关系曲线图，并分析硬度变化的原因。
4 实验中存在的问题。
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。
HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
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。
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。
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。
3.保温时间对碳钢的硬度也有一定影响。
在本实验中，保温30分钟可以使碳钢充分加热并达到奥氏体状态，为后续的马氏体转变提供足够的能量。
若保温时间过短，可能导致碳钢加热不充分，影响硬度的提高。
五、结论本实验通过探究碳钢的热处理工艺及硬度测试，发现热处理可以有效提高碳钢的硬度，且冷却速度和保温时间对硬度也有影响。
实验二、钢的热处理及硬度测试
实验一、材料硬度实验测定一、实验目的：1、了解洛氏硬度计的测试原理。
2、掌握用洛氏硬度计测定材料硬度的方法。
二、实验原理：用圆锥形金刚石压头或钢球压头，在规定的试验力下，垂直压入试件表面。
加载方式为，先加初试验力98.07N ，这时压痕的深度为h 1，再加总试验力（即初试验力加主试验力），这时压痕的深度为h 2。
经保持规定时间后，以卸除主试验力而保留初试验力时的压痕深度h 3与在初试验力作用下压痕深度h 1之差来表示硬度。
即e ＝h 3－h 1。
压痕深度越大则硬度越软，但为了符合数值大硬度高的读数习惯，需用下式作以变换：Ch －h －K HR 13 K 常数：采用金刚石压锥时K=100 采用钢球作压头时K=130C =0.002mm 指示器刻度盘上一个分度格三、实验仪器及原材料1、HR-150型洛氏硬度计2、试件 45# 钢样四、实验步骤：1、置试件于工作台上，顺时针旋转手轮使工件上升至加满初试验力（即小指针至于红点）为止，此时大指针应垂直向上指向标记B(C)处，其偏移不得超过±5分度格，否则另选一点。
2、转动指示器的调整盘，使大指针指向刻度B(C)。
3、向后缓慢推倒加载试验力操纵手柄，保证主试验力在4—6秒内施加完毕。
总试验力保持5秒时间后，向前慢拉加载试验力手柄，卸去主试验力，保留初试验力。
4、此时硬度计表头长指针指向的数据，即为被测试件的硬度值。
5、逆时针转动手轮使工作台下降，更换测试点，重复上述操作。
五、数据记录与处理注意：1、加载缓冲器空载下降时间应调整在4-6秒内。
2、试件的最小厚度应大于压痕深度的10倍。
3、两个测试点之间间隔应大与5mm。
六、思考题洛氏硬度计长期使用后应注意些什么？实验二钢的热处理工艺操作一、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。
实验二碳钢的热处理操作及硬度测定
表 2-1 不同含碳量的碳钢在退火及正火状态下的强度和硬度值
性能
热处理状态
含碳量/%
≤0.1
0.2~0.3
0.4~0.6
硬度（HB）
退火 正火
~120 130~140
150~160 160~180
180~230 220~250
强度 σb/Mpa
退火 正火
200~300 340~360
420~500 480~550
火三类。
A．低温回火 是在 150~250℃进行回火，所得组织为回火马氏体，硬度约为 HRC60。
低温回火常用于切削刀具和量具，其主要作用是去除淬火后工件的内应力，韧性有所改善，
而硬度并不降低。
B．中温回火 是在 350~500 ℃进行回火，所得组织为回火屈氏体，硬度约为 HRC35
~45。主要用于各类弹簧热处理。
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）
钢的热处理基本工艺可分为退火、正火、淬火和回火等。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-Fe3C 相图和 C 曲线是制定碳钢热处理工艺的重要依据。 （一）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 以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉 冷却。此时奥氏体在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 号、45 号钢等）经退火后组织稳定，硬度较低（HB180~220）有利于下一步进行切削加工。
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。
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。
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实验三钢的热处理及其硬度测定
一、实验目的
1、巩固热处理工作原理、工艺特点及应用范围；
2、了解热处理炉和温度控制仪表的使用方法；
3、加深认识热处理工艺对钢组织与性能的影响；
4、理解加热温度、冷却速度、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。
2、钢的回火
钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆，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。
因此钢淬火后必须进行回火处理。
不同的回火工艺可以使钢获得所需的性能。
三、实验内容
1、掌握热处理的工艺操作；
2、测定热处理工艺处理后的硬度，与热处理前进行比较；
四、实验步骤
1、每组领取一种热处理规范的试样，全部测定其硬度；
2、将试样放入箱式电阻炉中加热，保温一段时间后，进行冷却；
3、分别测定各种热处理后的试样的硬度
五、实验数据的记录
试样热处理规范及数据统计表
牌号
加热温
度（℃）
冷却
方式
回火温
度（℃）
硬度值
组织
热处理
前
热处理后回火后
45 830 水冷200 170HBS 55-58HRC
57～54HRC
45 830 水冷550 170HBS 55-58HRC
24～30HRC
牌号
加热温
度（℃）
冷却
方式
回火温
度（℃）
硬度值
组织
热处理
前
热处理
后
回火后
T10 760 水冷200 190HBS 65～
68HRC
63～
66HRC
T10 760 水冷550 190HBS 65～
68HRC
30～
36HRC
六、思考题
1、回火温度对淬火钢的硬度有何影响？
2、过共析钢淬火加热温度为什么不能超过Accm以上？而亚共析钢淬火加热则必须超过Ac3以上？。