金属热处理实验指导书
热处理作业指导书
热处理作业指导书引言概述：热处理是一种重要的金属加工工艺，通过控制金属的加热和冷却过程，改变其组织结构和性能。
本文将为您提供一份热处理作业指导书，详细介绍热处理的基本原理、常见的热处理方法、操作注意事项以及质量控制要点，匡助您正确进行热处理作业。
一、热处理基本原理1.1 金属组织变化原理：热处理过程中，金属的组织结构会发生变化。
通过加热使金属晶粒长大，晶界迁移，原子扩散，从而改变其力学性能和物理性质。
1.2 热处理影响因素：热处理效果受多种因素影响，包括温度、保温时间、冷却速度等。
不同金属和合金对热处理的响应也有所不同，需要根据具体材料进行调整。
1.3 热处理效果评估：通过金相显微镜观察和理化性能测试，可以评估热处理的效果。
常用的评估指标包括金属组织结构、硬度、韧性等。
二、常见的热处理方法2.1 淬火：淬火是将金属加热到临界温度，然后迅速冷却的过程。
通过淬火可以使金属获得高硬度和高强度，但韧性较差。
2.2 回火：回火是将淬火后的金属加热到较低温度，然后缓慢冷却。
回火可以减轻金属的脆性，提高其韧性和塑性。
2.3 等温淬火：等温淬火是将金属加热到临界温度，然后在恒温条件下保持一段时间，最后迅速冷却。
等温淬火可以获得细小的组织结构和高强度。
三、操作注意事项3.1 温度控制：热处理过程中，温度的控制非常关键。
应根据材料的热处理图谱和工艺要求，合理控制加热和保温温度，避免过热或者过低。
3.2 冷却介质选择：不同的金属和热处理方法需要选择合适的冷却介质。
常用的冷却介质包括水、油温和体等，根据具体情况进行选择。
3.3 保护措施：某些金属在高温下容易氧化和变质，需要采取适当的保护措施，如包覆剂、气氛控制等，以防止氧化和表面污染。
四、质量控制要点4.1 金相显微镜观察：通过金相显微镜观察金属的组织结构，判断热处理效果是否符合要求。
应注意观察区域的选择和标记方法，以确保准确的观察结果。
4.2 硬度测试：硬度测试是评估金属强度和硬度的重要方法。
热处理作业指导书
热处理作业指导书第一部分：引言热处理是一种广泛应用于金属制造加工领域的关键工艺。
通过控制金属材料的加热和冷却过程，可以改变材料的晶格结构、硬度、强度和耐腐蚀性能。
为了确保热处理过程的质量和一致性，本指导书将为热处理操作人员提供一些基本的工作指导和安全注意事项。
第二部分：工作准备在进行热处理之前，必须进行充分的工作准备，以确保操作的顺利进行。
以下是一些必要的准备工作：1. 材料选择：选择适合热处理的金属材料，确保其符合应用要求。
2. 设备检查：检查热处理设备的运行状况，确保其完好无损。
3. 清洁材料表面：在进行热处理之前，必须彻底清洁材料表面，以去除污垢、油脂和其他杂质。
4. 预热设备：在进行热处理之前，必须将热处理设备预热到所需的温度范围。
5. 工作环境：确保工作环境干净、整洁，并提供足够的通风。
第三部分：热处理过程1. 加热阶段- 将材料放入热处理设备中，并确保其放置位置合适。
- 根据材料类型和要求，将设备加热到适当的温度。
- 在加热过程中，确保材料均匀加热，避免过度加热或局部过热。
2. 保温阶段- 将设备的温度保持在所需的保温温度，以确保材料达到所需的晶格结构和性能变化。
- 根据具体要求，保温时间可能从几分钟到几小时不等。
- 在保温过程中，严禁打开炉门或其他干扰保温环境的操作。
3. 冷却阶段- 在保温时间结束后，将设备的温度逐渐降至环境温度。
- 可以使用风冷、水冷或其他冷却方法，根据具体要求进行选择。
- 冷却过程中，必须严格控制冷却速率，以避免材料出现裂纹或其他损伤。
第四部分：安全注意事项在进行热处理操作时，务必注意以下安全事项：1. 热防护措施：在操作过程中，必须佩戴适当的防护手套、工作服和面罩，以保护皮肤和呼吸系统。
2. 设备操作：熟悉热处理设备的操作程序和安全规定，在操作时遵循正确的操作步骤。
3. 灭火设备：在操作区域附近配备灭火器，并确保操作人员知道如何使用灭火器进行应急处理。
4. 空气质量监测：定期检查操作区域的空气质量，确保其处于安全范围内。
金属材料及热处理实验指导书
金属材料及热处理实验指导书周萌 祝金兰 编著沈阳建筑大学交通与机械工程学院机械电子工程实验教学中心2006年2月实验一金属材料的硬度试验一． 实验目的1.了解硬度测定的基本原理及应用范围。
2.了解布氏，洛氏硬度实验机的主要结构及操作方法。
二．概述金属的硬度可以是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。
硬度测量能够给出金属软硬度的数量概念。
由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性，微量塑变抗力，塑变强化能力以及大量形变抗力。
硬度值越高，表明金属抵塑性变形能力越大，材料产生塑性变形能力就越困难。
另外，硬度与其它机械性能（如强度指标σb及塑性指标Ψ和δ）之间有着一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定意义。
硬度的实验方法很多，在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度，压入法又可以为布氏硬度，洛氏硬度，维氏硬度等。
压入法硬度实验的主要特点是：（1）试验时应力状态最软（即最大切应力远远大与最大正应力），因而无论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形。
（2）金属的硬度与强度指标之间存在如下近似关系：σb = K·HB式中：σb ----- 材料的抗拉强度值；HB ----- 布氏硬度值；K ----- 系数。
退火状态的碳钢 K=0.34～0.36合金调质钢 K=0.33～0.35有色金属合金 K=0.33～0.53（3）硬度值对材料的耐磨性，疲劳强度等性能也有定性的参考价值，通常硬度值高，这些性能也就好。
在机械零件设计图纸上对机械性能的技术要求，往往只标注硬度值，其原因就在于此。
（4）硬度测定后由于仅在金属表面局部体积内产生很小压痕，并不损坏零件，因而适合于成品检验。
（5）设备简单，操作迅速方便。
三、布氏硬度（HB）（一）布氏硬度实验的基本原理布氏硬度实验是施加一定大小的载荷P，将直径为D的钢球压入被测金属表面（如图 1-1所示）保持一定时间，然后卸除载荷，根据钢球在金属表面上所压出的凹痕面积F四求出平均应力值，以此作为硬度值的计量指标，并用符号HB表示。
金属材料热处理试验方法
金属材料热处理试验方法一、实验目的1、了解钢的热处理的基本方法。
2、了解不同热处理方法对钢的组织与性能的影响。
二、实验设备箱式电阻炉（附温控装置）、洛氏硬度计、金相显微镜、淬火水槽、油槽、夹钳、砂纸、玻璃板、侵蚀剂、表1-4-4所列试样一套（试样尺寸：--10m m×12mm）三、实验原理1、碳钢的热处理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工艺。
热处理工艺主要包括退火、正火、淬火及回火。
退火是将工件加热到高于Ac3（或Ac1）温度，保温一定时间，随后缓慢冷却以得到近似平衡组织的方法。
根据工件退火加热温度的不同又可分为完全退火与不完全退火。
加热到Ac3以上得到均匀奥氏体组织后缓慢冷却转变为珠光体组织为完全退火，加热到Ac1以上得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体再缓慢冷却为不完全退火。
正火是将工件加热Ac3(或Accm)以上，保温一定时间后在静止的空气中冷却得到细珠光体类型组织的热处理工艺。
淬火是将工件加热到Ac3或Ac1以上保温一定时间并以一定的冷却速度冷却，以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
根据淬火温度不同又可分为完全淬火和不完全淬火。
加热到Ac3以上进行的称为完全淬火，加热到Ac1以上得到的奥氏体加未溶碳化物或铁素体再淬火称为不完全淬火。
回火是将淬火后的工件重新加热到低于相变点的某一温度保温一定时间后冷却，以改善钢的组织和性能的热处理工艺。
任何热处理工艺都包括加热温度、保温时间以及冷却方式三个基本的工艺因素。
（1）加热温度碳钢热处理的加热温度原则上可按下表选定。
但生产中，应根据工件实际情况作适当调整。
碳钢淬火加热温度的控制是很重要的。
亚共析钢加热温度不足时，淬火组织中会出现铁素体，使淬火后硬度不足；共析钢和过共析钢正常淬火加热温度是Ac1+(30~50)℃,加热时有未完全溶解的二次渗碳体，可以提高钢淬火后的硬度和耐磨性。
若加热温度过高时（高于Accm）,会因为得到粗大的马氏体以及过多的残余奥氏体而增大脆性或者导致硬度与耐磨性下降。
金属热处理实训指导书
金属热解决实训指引书一、实验名称：结晶过程旳研究二、实训内容：（一）Pb(NO3)2溶液旳结晶（二）印证金属结晶三、实训目旳：（一）理解Pb(NO3)2溶液旳结晶过程。
（二）印证金属结晶旳一般状况。
四、实验器材：生物显微镜、酒精灯（或家用电炉）、烧杯、饱和Pb(NO3)2溶液、玻璃片、石棉网、玻璃棒等。
五、实验措施与环节：1、将几乎饱和旳Pb(NO3)2溶液滴在波片上（液滴不适宜太小太厚）将玻璃片放在生物显微镜旳样品台上，使物镜对准液体边沿，然后旋动粗调螺丝。
调节焦距，而后在转动微调螺丝，使成像清晰，并移动样品，由边沿逐渐向利观测结晶。
2、由于溶液旳边沿蒸发较快，故边沿处溶液一方面达到饱和；结晶及由此处开始，有由于该处过饱和度甚大，产生大量核心，因而得到等轴结晶里（相称于钢锭旳第一带）。
3、由于第一带向内由于过饱和度较小，产生核心数小，但其长大速度甚大，因而生长柱状晶带，且其方向垂直于液滴边沿（相称于钢锭第二带）。
4、最后溶液中心蒸发，产生方向混乱旳、粗大旳树枝状晶体（因这时已无足够旳Pb(NO3)2充填，故不能得到完整旳晶粒）。
六、实验注意事项：1、在调节显微镜过程中，不可使用物镜触及Pb(NO3)2溶液或其晶体，因此在观测溶液结晶时，应先以粗调螺丝将物镜移到接近式样表面旳位置，但切勿于试样接触，然后以粗调节螺丝缓慢旳将物镜上移，到呈现出像时，再用细调节螺丝调节到清晰可见时为止。
2、为了使结晶速度大些，可以将滴有溶液之玻璃片置于电炉上（或酒精灯上）加热半晌（约一分钟左右)，烘烤时间不可太久，不得将溶液烘干，或者将玻璃片加热后在滴Pb(NO3)2溶液。
3、不得随意乱动实验室内仪器、开关等4、未经容许，不得将实验室内物品或实验完毕后旳试料携出室外。
5、实验室内不得喧哗、打闹，不准吸烟，应注意保持室内卫生。
6、注意节省水、电、药、材料等。
7、爱惜仪器设备，应预先理解一起使用措施，然后按操作规程使用之，严禁拆卸仪器。
金属热处理实验指导书1
一、实验内容 1、材料：20#、T10 钢试样。 2、 指导学生通过查阅相关的资料， 要求学生自行设计确定热处理工艺方案。 3、按设计方案进行热处理。 4、指导学生正确使用洛氏硬度计进行硬度测量。 5、指导学生对热处理工艺与硬度测量结果进行分析，完成实验报告。 二、实验目的及要求 本实验的目的是要求学生在综合应用其所学的《工程材料》和《金属热处 理原理》的有关知识的基础上，根据钢的热处理原理及硬度实验原理，正确设 计、制定碳钢的热处理工艺方案，利用热处理炉进行碳钢的热处理，并并用洛 氏硬度计检测热处理后的试样硬度，分析硬度与热处理工艺的关联性，分析工 艺的合理性。 通过实验， 使学生加深对课堂教学内容的理解，增强对热处理原理与工艺的 感性认识， 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。 本实验要求学生能够并掌握查阅文献资料进行热处理工艺设计的能力。 要求学生了解碳钢淬火、回火的操作方法；了解钢在热处理时含碳量、加热 温度、加热时间、冷却速度及回火温度等主要因素对钢热处理后性能的影响；明 确热处理过程中的操作注意事项；制订热处理工艺过程、设计操作步骤、确定工 艺参数(如加热温度、 保温时间、 冷却速度等)； 了解钢淬火、 回火后的硬度变化， 建立硬度与热处理工艺关系的感性认识； 使学生具备在指定工作条件下制定热处 理工艺，以及通过热处理实践操作、硬度检测等实验过程，对相应的工艺进行初 步实验、分析的能力。为今后的学习与实践奠定理论与实践的基础。 三、实验条件及要求
1
本实验所需的仪器设备为管式热处理炉、 箱式热处理炉及相关配件和洛氏硬 度计。准备碳钢试样若干。 四、实验设计及实施的指导 （一）实验前的准备 1、教师的准备 教师给出热处理所用材料牌号、主要临界温度，准备好待处理试样。检查试 验设备的完好程度。 牌号 20# T10 Ac1 730 730 855 800 Ac3 835 Ar3 680 Ar1
金属学及热处理实验指导书讲解
金属学及热处理实验指导书学生实验守则1.不得随意乱动实验室内仪器、开关等2.未经允许,不得将实验室内物品或实验完毕后的试料携出室外。
3.实验室内不得喧哗、打闹,不准吸烟,应注意保持室内卫生。
4.注意节约水、电、药、材料等。
5.爱护仪器设备,应预先了解一起使用方法,然后按操作规程使用之,禁止拆卸仪器。
6.仪器辱有损坏应立即主动向指导老师报告,仪器损坏时,按赔偿制度办理。
7.实验前须预先阅读本次实验指导书及有关材料,实验时应按指导书进行实验。
8.认真记录实验结果,及时完成实验报告。
9.实验完毕业后经过教师检查仪器情况后,方的离开实验室。
实验一、结晶过程的研究一、实验目的:由Pb(NO32溶液的结晶过程,印证金属结晶的一般情况。
二、实验设备:生物显微镜、酒精灯(或家用电炉、烧杯等。
三、需用材料:饱和Pb(NO32溶液、玻璃片、石棉网、玻璃棒等。
四、实验内容与步骤:1、将几乎饱和的Pb(NO32溶液滴在波片上(液滴不宜太小太厚将玻璃片放在生物显微镜的样品台上,使物镜对准液体边缘,然后旋动粗调螺丝。
调节焦距,而后在转动微调螺丝,使成像清晰,并移动样品,由边缘逐步向利观察结晶。
2、由于溶液的边缘蒸发较快,故边缘处溶液首先达到饱和;结晶及由此处开始,有由于该处过饱和度甚大,产生大量核心,因而得到等轴结晶里(相当于钢锭的第一带。
3、由于第一带向内由于过饱和度较小,产生核心数小,但其长大速度甚大,因而生长柱状晶带,且其方向垂直于液滴边缘(相当于钢锭第二带。
4、最后溶液中心蒸发,产生方向混乱的、粗大的树枝状晶体(因这时已无足够的Pb(NO32充填,故不能得到完整的晶粒。
五实验注意事项:1、在调整显微镜过程中,不可使用物镜触及Pb(NO32溶液或其晶体,因此在观察溶液结晶时,应先以粗调螺丝将物镜移到接近式样表面的位置,但切勿于试样接触,然后以粗调节螺丝缓慢的将物镜上移,到呈现出像时,再用细调节螺丝调节到清晰可见时为止。
金属学与热处理实验指导书
金属学与热处理实验指导书张学萍高景龙沈阳理工大学二O 一二年九月前言本书是根据《金属学与热处理》课程的有关内容为提高实验教学质量、加强实验教学环节而编写的。
在内容上基本符合教学大纲的要求。
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。
本实验指导书使用于：材料成型及控制专业目录实验一金属的磨片实验 (4)实验二铁碳合金的平衡组织观察 (14)实验三钢的热处理综合实验 (21)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、予磨机、抛光机、吹风机等。
2材料；45钢待磨试样(Ø12 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。
研究轧材时，如研究材料表层的缺陷、非金属夹杂物的分布等。
应在垂直于轧制方向上截取横向试样．如研究夹杂物的形状、类形，材料的的形变程度、晶粒拉长的程度、带状组织等，应在平行于轧制方向上截取纵向试样。
研究焊缝组织时，应在焊缝及热影响区周围取样。
金属材料热处理 实验指导 超级集合
用电磁搅拌、机械振动、加压浇注等方法，加强液态金属在铸模中 的运动冲碎已生长的晶粒以形成更多的晶核而使晶粒细化。
三、实验内容及步骤
1、 将铝块放入坩埚炉内，在电炉或马弗炉内加热溶化； 2、 加热到表中给定的浇注温度后，用钳子把坩埚取处，迅速浇注到 铸模内； 3、 将冷却的铝锭取出水冷至室温，铸出表3-1中给定条件下的铝锭 （铸模尺寸：内径30mm，高100mm），并打上记号； 4、 将铝锭用虎钳钳住，用锯子沿纵轴和横轴锯开，再用锉刀锉平， 按上表编号；对断面用280号、320号砂纸磨光，用水冲洗，酒精擦洗 吹干； 5、 将制好的磨面侵入王水侵蚀，并来回移动，待铝锭组织露出时， 取出，用水清洗、吹干； 6、 用肉眼或放大镜逐块观察分析组织的变化。
六、实验报告要求
1、把硬度值记录在表1-1和表1-2中，
表1-1 不同成份钢退火后硬度
钢号
20
45
T8（T12）
布氏硬度HB
热处理工 艺
洛氏硬度 HRC
正常淬火 840℃
表1-2 45钢淬火及回火硬度
低温回火 中温回火
180℃Байду номын сангаас
420℃
高温回火 600℃
2、问题： 1 在相同的热处理条件下，含碳量对钢材性能有何影响？ 2 成份相同的钢材，在不同热处理条件下，性能有何变化？
四、实验设备及材料 1、加热炉、淬火水槽、淬火油槽、布氏硬度计、读数显微镜、洛氏硬 度计； 2、锯条、20、45、T8或T12钢试样。
五、实验方法及步骤
全班分成四组，进行下列试验： 1、锯条的热处理演示； 2、每组领取三个退火试样，测量布氏硬度； 3、每组领取四个试样（经淬火和不同温度回火），测量洛氏硬度。
7、碳化物不均匀性 高速钢、合金工具钢钢锭凝固后，由于偏析，晶热加工后组织中呈
金相分析及热处理综合实验指导书
金相分析及热处理综合实验指导书一、实验目的及要求本实验为综合性实验，要求学生在老师指导下独立完成，包括：原材料检测（金相组织、硬度）→ 热处理（去应力火）→ 终检（金相组织、硬度）的全过程并得出相关实验结果。
1．熟悉金相分析基本方法（金相试样的制备、观察、金相显微镜的使用）； 2．熟悉钢的热处理工艺及操作（退火工艺、热处理炉的使用）；3．熟练掌握洛氏硬度仪的操作，了解工业生产中常用硬度检测方法。
二、实验设备及材料1．设备金相显微镜、热处理炉及控温仪表、洛氏硬度计、砂轮机、预磨机、抛光机、吹风机。
2．试样材料20、45、T10(任选一种) 。
3．消耗材料Cr203抛光液、4％硝酸酒精溶液、棉花、水砂纸、金相砂纸、抛光布、水。
三、实验步骤及方法两人一个试样，做完该试样实验的全过程。
金相试样的制备过程主要步骤有：1．取样（已完成45号钢φ20×25）试样通常选取圆柱体或正方体。
试样可用手锯（软质）或薄片砂轮/切割机床（硬质）等切取或锤击成块（脆性）。
应注意试样的温度条件，必要时用水冷却，以避免正式试样因过热而改变其组织。
2．镶嵌（不需要）对不规则的材料，如果试样太小，直接用手磨制困难，可将其镶嵌在低熔点合金或塑料中。
因此本实验金相试样制备过程的步骤如下：3．磨制（1）粗磨用砂轮或锉刀将已截取试样去除飞边、毛刺、尖角等，将试样待观察面制成平面，可先在粗砂轮上磨平，候磨痕均匀一致后，即移至细砂轮上续磨，磨时须用水冷却试样，使金属的组织不因受热而发生变化。
粗磨（2）细磨经砂轮磨好、洗净、吹干后的试样，随即依次在由粗到细的各号砂纸上磨制。
方法：①将砂纸放在玻璃板上，左手按住砂纸，右手握住试样，并使磨面朝下，均匀用力（轻微压力）沿直线向前推行，返回时试样要离开砂纸，如此反复，直至磨面上的磨痕被去掉，新的磨痕均匀一致时为止。
注意磨制以“单程单向”方式重复进行。
②从粗砂纸换到细砂纸时，应将试样上的磨屑和砂粒清除干净，并使试样的磨制方向调转90°，与旧磨痕成垂直方向。
金属热处理设备课内实践活动指导书
佳木斯大学金属热处理设备实践活动指导书设计任务：按工作要求可设计一台热处理电阻炉，其技术要求为：(1)用途：中低碳钢、合金钢毛坯或零件的淬火、正火处理，处理对象为中小型零件，无定型产品，处理批量为多品种，小批量；(2)生产率：110kg/h ；(3)工作温度：最高使用温度≤600℃； (4)生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。
一、炉型的选择根据给定的技术要求和生产特点选取低温箱式炉，箱式炉结构简单，操作方便，容易准确控制温度，炉膛温度分布均匀，故设计额定温度（最高使用温度）600℃，为低温回火炉类热处理炉。
二、确定炉体结构和尺寸1．炉底面积的确定因是无定型产品，故不能用实际排料法确定炉低面积，只能用加热能力指标法。
已知生产率为110kg/h ，按表5-1可选择箱式炉用于淬火和正火时的单位面积生产率为115kg/(m 2·h)，故可求得炉底有效面积F 1 = P /h = 110/115 = 0.96m 2K 为有效面积与炉底总面积的比例系数，K =F /F 1=0.75~0.85，我们取系数为0.75，则炉底实际面积：F = F 1/0.84 =0.96/0.75 =1.28m 22．炉底长度和宽度的确定由于热处理箱式炉设计时应考虑装出料方便，取长度与宽度之比L /B =3:2，因此可求得：L =F 23= 1386mm B =2L/3=924mm 。
又因为要考虑便于砌砖，根据标准砖尺寸，取L =1380mm ，B =920mm 。
3．炉膛高度的确定炉膛高度可根据经验总结来计算，炉膛高度H 与炉底宽度B 之比H /B 大约在0.8左右，本设计根据炉子工作条件并考虑利于辐射散热与对流传热等因素，这里取H/B = 0.85，再根据标准砖尺寸，最终选定炉膛高度H = 780mm。
因此，确定炉膛尺寸如下：长L = 230×8 = 1380mm，宽 B = 115×8 = 920mm，高H = 65×12 =780mm。
作业指导书(热处理)
作业指导书(热处理)第一篇：作业指导书(热处理)热处理是金属加工中常见的一种工艺，通过加热和冷却金属材料，可以改变其组织结构和性能。
热处理可以分为多种类型，包括退火、淬火、回火等。
本篇文章将重点介绍热处理的基本原理和常见方法。
热处理的基本原理是通过控制金属材料的加热和冷却过程，使其产生期望的组织结构和性能变化。
热处理的过程可以分为三个阶段：加热、保温和冷却。
加热过程将金属材料加热到一定温度，使组织发生相变。
保温过程使金属材料的组织结构得到稳定，并使其达到均匀性。
冷却过程是将金属材料迅速冷却，使其组织结构固定下来。
热处理的常见方法之一是退火。
退火是通过将金属材料加热至适当温度，然后缓慢冷却的过程。
退火可以改善金属材料的塑性和韧性，并降低其硬度。
退火适用于处理冷加工后的金属材料，可以消除内部应力、改善金属的可加工性。
淬火是热处理的另一种常见方法。
淬火是通过将金属材料加热至适当温度，然后迅速冷却的过程。
淬火可以使金属材料产生马氏体组织，提高其硬度和强度。
淬火后的金属材料通常呈脆性，需要进一步进行回火来提高其韧性。
回火是淬火的后续处理步骤，通过将淬火后的金属材料加热至一定温度，然后缓慢冷却。
回火可以降低金属材料的硬度，提高其韧性和抗冲击性。
回火的温度和时间选择取决于金属的种类和期望的性能。
除了退火、淬火和回火，热处理还包括正火、间歇淬火、表面淬火等多种方法。
正火是将金属材料加热至适当温度，然后以较慢的速度冷却的过程。
正火可使金属材料的组织结构细化，提高其强度和韧性。
间歇淬火是将金属材料加热至适当温度，然后在空气中冷却。
表面淬火是将金属材料表面加热至适当温度，然后迅速冷却。
热处理在金属加工中起到了重要的作用。
通过热处理，可以改变金属材料的性能，使其更适合特定的应用。
然而，不同的金属材料对热处理的响应有所差异，因此在进行热处理之前，需要对材料进行详细的分析和实验，以确定最合适的处理方法。
总结起来，热处理是金属加工中常见的一种工艺，通过加热和冷却金属材料，可以改变其组织结构和性能。
金属材料热处理实验
65Mn钢丝
9、将φ2钢丝在芯棒上绕制成弹簧,加热至820℃～850℃, 在水中急冷, 拉压弹簧，观察结果。 10、将φ2钢丝进行中温回火（400℃～600℃），检验弹 簧功能。 11、将淬火加中温回火的φ2钢丝加热至770℃进行退火， 检验弹簧是否还具有弹性以及其他性能。 以上所有加热温度都从室温开始加热，切忌炉尚处高温即 开始热处理。整理所记录的数据和材料性能分析。
T10锯条
5、T10钢手工废锯条1根，进行退火处理。把锯条放在电阻 炉中进行加热到750℃～770℃，保温3~5分钟。关闭电 源，温度表调零，随炉温冷却至室温，取出检测其性能 （硬度弹性朔韧性颜色）。硬度检测同上。
6、T10钢手工废锯条1根，进行正火处理。把锯条放在电 阻炉中进行加热到750℃～770℃，锯条加热部热透， 保温3~5分钟。关闭电源，温度表调零，出炉空冷。待 至室温检测其性能（硬度弹性朔韧性颜色）。硬度检测 同上。
4503
水 1 冷*
58~6 4 HRC 20~3 5 HRC 35~5 0 HRC
4504
1
水 冷*
4505
水 1 冷*
表2 T10热处理内容
热处理工艺 钢号 编 号 炉号 加热温度 /0C 保温时 间/min 冷却 方式 回火温度 /0C
力学性能
01 02 03 04 T10 钢 05 06
3 3 3 3 3-4 3-5
45-05 （淬火）
980℃ （5分钟） 过热 760℃ （18分钟） 过冷 45-06 （淬火） 45-07 （淬火）
1
油冷*
45~55 HRC
2
1
水冷
3
1
水冷
第二次热处理内容
炉 炉温℃ 号 试 冷 试 样 却 样 编 方 数 号 式 检测硬度 力学性能 50℃ 5 （中温 回火） 600℃ 6 （高温 回火）
金属热处理原理及工艺实验指导书(定稿)-2005
金属热处理原理及工艺实验指导书主编：汤峰刘英中原工学院材料科学与工程教研室2004.6.6目录实验一、钢的热处理实验二、碳钢热处理后显微组织及性能实验三、钢的淬透性及组织分析实验四、钢渗碳后及渗碳淬火后的显微组织分析实验一钢的热处理一、实验目的1、了解碳钢的普通热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。
2、研究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。
二、实验原理钢的热处理就是钢在固态下通过加热、保温和冷却，改变其内部组织，从而获得所需性能的一种操作方法。
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，正确地选择加热温度、保温时间和冷却方式，这是热处理质量的保证。
1、加热温度（1）退火加热温度亚共析完全退火加热温度是 Ac3+(30～50)℃；共析钢和过共析钢的球化退火加热温度是 Ac1+(20～30)℃。
（2）正火加热温度亚共析钢是 Ac3+(30～50)℃；过共析钢是 Ac cm+(30～50)℃。
（3）淬火加热温度亚共析钢是 Ac3+(30～50)℃；过共析刚是 Ac1+(30～50)℃。
（4）回火温度钢淬火后要回火。
回火分为以下三类：a、低温回火（150℃～250℃）得到的组织为回火马氏体，其目的是降低淬火后的应力，减少钢的脆性。
低温回火常用于高碳钢切削刀具、量具和轴承等工件的处理。
b、中温回火（350℃～500℃）得到的组织为回火屈氏体。
目的是获得高的弹性极限，较好的韧性。
主要用于中高碳钢弹簧的热处理。
C、高温回火（500℃～650℃）得到的组织为回火索氏体。
目的是获得较高的强度、硬度和冲击韧度的综合力学性能。
通常把淬火 +高温回火称为调质处理。
主要用于中碳结构钢要求具有综合力学性能机械零件的热处理。
各种钢回火温度与硬度值之间的关系可从有关手册中查阅，也可采用以下经验公式估算回火温度。
T（℃） =200+K（60-HRC）式中 K-系数，当回火后的硬度值>30HRC时，K=11；<30HRC时，K=12。
热处理实验指导书
实验一 金相显微镜的使用与金相样品的制备一、实验目的1.了解金相显微镜的构造、原理及使用规则。
2.掌握制备金相显微试样制备的基本操作方法。
二、实验概述金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法之一，特别是在金属材料研究领域中占有很重要的地位。
金相显微镜是进行显微分析的主要工具，利用金相显微镜在专门制备的试样上观察材料的组织和缺陷的方法，称为金相显微分析法。
金相显微分析可以观察、研究材料的组织形貌、晶粒大小、非金属夹杂物（如氧化物、硫化物等）在组织中数量和分布情况等问题，即可以研究材料的组织结构与其化学成分（组成）之间的关系，确定各类材料经不同加工工艺处理后的显微组织，可以判别材料质量的优劣等。
在现代金相显微分析中，使用的主要仪器有光学显微镜和电子显微镜两大类。
由于光学的原因，金相显微镜的放大倍数为几十倍到两千倍，鉴别能力为250μm 左右，若观察工程材料的更精细结构（如嵌镶块等），则要用近代技术中放大倍数可达几十万倍的透射、扫描电子显微镜及X 光射线技术等。
以下仅对常用的光学金相显微镜做一介绍。
1.金相显微镜的原理、构造及使用 （1）金相显微镜的基本原理金相显微镜的光学原理如图1-1所示。
光学系统包括物镜、目镜及一些辅助光学零件。
物镜和目镜分别由两组透镜组成。
对着物体AB 的一组透镜组成物镜O 1；对着人眼的一组透镜组成目镜O 2。
现代显微镜的物镜、目镜都由复杂的透镜系统组成。
图1-1 金相显微镜的光学原理示意图物镜使物体AB 形成放大的倒立实像A ，B ，（称中间像),目镜再将A ,B ,放大成仍倒立的虚像A ,,B ,,，其位置正好在人眼的明视距离处(即距人眼250mm 处),人眼在目镜中看到的就是这个虚像A ,,B ,,。
金相显微镜的主要性能如下： 1)放大倍数显微镜的放大倍数下面公式来确定：目物目物f Df L M M M •== 式中 M ——显微镜的放大倍数；M——物镜的放大倍数；目M ——目镜的放大倍数；物f ——物镜的焦距；目f ——目镜的焦距； L ——显微镜的光学镜筒长度；D ——明视距离（250mm ）。
金属热处理实验指导书
《金属热处理》实验指导书材料成型及控制专业沈阳理工大学应用技术学院机运分院目录一、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................................................................４六、考核方式.....................................................................................................５七、参考书目：.................................................................................................５钢的热处理及硬度实验一、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。
热处理作业指导书
热处理作业指导书引言概述：热处理是一种常见的金属材料加工方法，通过控制材料的加热和冷却过程，改变其组织结构和性能，以提高材料的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性等。
本文将为您介绍热处理作业的指导书，包括热处理的基本原理、作业流程、注意事项和常见问题解答，以匡助您更好地进行热处理作业。
一、热处理的基本原理1.1 加热过程热处理的第一步是将材料加热到一定温度。
加热温度取决于材料的种类和要达到的性能要求。
常见的加热方法包括火焰加热、电阻加热和感应加热。
在加热过程中，需要注意以下几点：（1）控制加热速率：过快的加热速率可能导致材料内部应力过大，引起变形或者开裂。
因此，应根据材料的热导率和热膨胀系数，合理控制加热速率。
（2）保持均匀加热：确保材料在加热过程中均匀受热，避免浮现温度梯度过大的情况，以免引起组织不均匀或者应力集中。
1.2 保温过程在达到所需加热温度后，需要将材料保持在一定温度下，以使其组织发生相应的变化。
保温时间取决于材料的类型和要达到的性能要求。
在保温过程中，需要注意以下几点：（1）控制保温时间：过短的保温时间可能导致组织转变不彻底，影响材料的性能。
而过长的保温时间则可能导致材料的晶粒长大过大，影响材料的综合性能。
（2）保持稳定温度：保温过程中需要控制温度的稳定性，避免温度波动引起组织不均匀或者性能下降。
1.3 冷却过程在保温结束后，需要将材料迅速冷却，以固定其组织结构和性能。
冷却方法通常包括水淬、油淬和空冷等。
在冷却过程中，需要注意以下几点：（1）选择适当的冷却介质：根据材料的种类和要求的性能，选择合适的冷却介质。
不同的冷却介质会对材料的组织结构和性能产生不同的影响。
（2）控制冷却速率：过快或者过慢的冷却速率都可能导致材料的性能下降。
因此，需要根据材料的热导率和冷却介质的特性，合理控制冷却速率。
二、热处理作业流程2.1 准备工作（1）选择合适的材料：根据需要改善的性能要求，选择合适的材料进行热处理。
热处理作业指导书
热处理作业指导书一、引言热处理是一种常见的金属加工工艺，通过控制材料的温度和时间来改变材料的物理和化学性质，以达到增强材料硬度、强度和耐磨性的目的。
本指导书旨在提供热处理作业的详细步骤和注意事项，以确保热处理过程的质量和安全。
二、作业准备1. 确定热处理工艺：根据材料的类型、要求的性能和使用条件，选择适当的热处理工艺，如退火、淬火、回火等。
2. 准备设备和工具：确保热处理设备和工具的正常运行，包括炉子、温度计、夹具、保护气体等。
3. 准备材料：检查材料的质量和规格，确保材料无损伤和污染，并进行必要的清洁处理。
三、作业步骤1. 温度控制：a. 预热炉子：将炉子预热至所需的温度。
b. 加热材料：将材料放入预热好的炉子中，确保材料均匀受热。
c. 控制温度：根据工艺要求，控制炉子温度，并持续保持一定的时间。
d. 冷却：根据需要，采取适当的冷却方式，如水淬、空气冷却等。
2. 时间控制：a. 确定保温时间：根据材料的类型和要求的性能，确定保温时间。
b. 控制保温时间：在保温过程中，严格控制保温时间，避免过短或过长的保温时间对材料性能造成影响。
3. 操作注意事项：a. 安全措施：佩戴适当的防护设备，如耐高温手套、护目镜等，确保操作人员的安全。
b. 操作规范：按照标准操作规程进行热处理作业，避免操作失误和事故发生。
c. 材料标记：对每个材料进行标记，包括材料类型、批次号等，以便追溯和管理。
d. 设备维护：定期检查和维护热处理设备，确保设备的正常运行和准确性。
四、质量控制1. 检测方法：根据要求，选择适当的检测方法，如金相分析、硬度测试、拉伸试验等，对热处理后的材料进行质量检测。
2. 检测标准：根据相关标准和规范，对热处理后的材料进行检测，并与要求的性能指标进行比对。
3. 记录和报告：对热处理过程中的关键参数和检测结果进行记录和报告，以备后续参考和追溯。
五、作业总结1. 分析总结：对热处理过程中出现的问题和不足进行分析总结，找出改进和提升的方向。
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《金属热处理》实验指导书材料成型及控制专业沈阳理工大学应用技术学院机运分院目录一、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 ............................................................... ４六、考核方式.................................................................................................... ５七、参考书目：................................................................................................ ５钢的热处理及硬度实验一、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。
二、实验设备和仪器1、洛氏硬度计若干台。
2、热处理管式炉、箱式炉若干台。
3、碳钢试样若干。
三、实验内容及要求实验内容：学生自行设计制定不同成分碳钢的热处理工艺，进行热处理操作，进行硬度检测实验，分析碳钢热处理工艺对组织性能的影响规律，撰写完整的实验分析报告。
实验要求：要求学生了解碳钢普通热处理(退火、正火、淬火、回火)的操作方法；了解钢在热处理时含碳量、加热温度、加热时间、冷却速度及回火温度等主要因素对钢热处理后组织与性能的影响；明确热处理过程中的操作注意事项；制订热处理工艺过程、设计操作步骤、确定工艺参数(如加热温度、保温时间、冷却速度等)；了解钢普通热处理(退火、正火、淬火、回火)下的金相组织变化和性能变化，建立金相组织、性能与热处理工艺关系的感性认识；使学生具备在指定工作条件下制定热处理工艺，以及通过热处理实践操作、硬度检测等实验过程，对相应的工艺进行初步实验、分析的能力。
为今后的学习与实践奠定理论与实践的基础。
四、实验原理及步骤１．实验原理（1）碳钢的热处理工艺种类热处理是改善金属材料的使用性能和加工性能的一种非常重要的工艺方法。
在机械工业中，绝大部分重要的机件都必须经过热处理。
热处理是将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却，以改变其整体或表面组织，从而获得所需性能的一种工艺。
碳钢的热处理工艺种类有退火、正火、淬火、回火等，其目的和操作各不相同。
淬火、回火一般可提高钢的硬度强度，正火退火一般为预备热处理，可改善材料工艺性能及力学性能。
为了使钢件在热处理后获得所需要的性能，大多数热处理工艺（如淬火、正火和普通退火等）都要将钢件加热到高于临界点温度，以获得全部或部分奥氏体组织并使之均匀化，这个过程称为奥氏体化。
然后通过不同的冷却制度，使奥氏体转变为不同的组织（包括平衡组织与不平衡组织），从而获得所需的性能。
亚共析钢、过共析钢的奥氏体形成，以及先共析铁素体或二次渗碳体继续向奥氏体转变或溶解的过程，只有加热温度超过A3（亚共析钢）或Acm（过共析钢）后，才能全部转变或溶入奥氏体。
特别地，对过共析钢，在加热到Acm以上全部得到奥氏体时，因为温度较高，且含碳量多，使所得的奥氏体晶粒明显粗大。
（2）碳钢的热处理工艺制定原则亚共析钢淬火：淬火温度为Ac3+30-50℃。
共析钢、过共析钢淬火温度为Ac1+30-50℃。
如图1所示。
图1碳钢淬火温度范围。
（3）硬度测试原理硬度是衡量材料软硬程度的指标。
目前工程上，测定硬度最常用的方法是压入法，该方法所表示的硬度是指材料表面抵抗硬物压入的能力。
硬度试验设备简单，操作迅速方便，又可以直接在零件或工具上进行试验而不破坏工件，并且还可以根据硬度值估计材料的近似抗拉强度和耐磨性。
此外，硬度与材料的冷成型性、切削加工性、可焊性等工艺性能间也存在着一定的联系，可作为选择加工工艺时的参考。
由于以上原因，所以硬度试验在实际生产中作为产品质量检查、制定合理加工工艺的最常用的重要试验方法。
在产品设计图样的技术条件中，硬度也是一项主要技术指标。
测定硬度的方法很多，生产中应用较多的有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等试验方法。
●布氏硬度布氏硬度试验通常是以一定的压力F，将直径为D的淬火钢球或硬质合金球压入被测材料的表层，经过规定的保持载荷时间后，卸除载荷，即得到一直径为d的压痕，见图2-2。
载荷除以压痕表面积所得之值即为布氏硬度，以HB表示。
单位为MPa，但习惯上不标出。
用钢球为压头所测出的硬度值以HBS表示；以硬质合金球为压头所测得的硬度值以HBW表示，HBS和HBW前面的数字代表其硬度值。
HBS适用于测量退火、正火、调质钢及铸铁、有色合金等硬度小于450HB的较软金属；HBW 适用于测量硬度值在650HB以下的材料。
布氏硬度试验的优点是测定结果较准确，不足之处是压痕大，不适合成品检验。
●洛氏硬度洛氏硬度试验是以一定的压力将一特定形态的压头压入被测材料的表面，如图3所示。
根据压痕的深度来测量材料的软硬，压痕愈深，硬度愈低，反之硬度愈高。
被测材料的硬度可直接在硬度计刻度盘上读出。
图2 布氏硬度试验原理图图3洛氏硬度试验原理图表1 常用洛氏硬度的试验条件和应用按压头和载荷不同，洛氏硬度分为HRA、HRB和HRC三种类型，如表1所示。
洛氏硬度测量简单易行，压痕小，既可以测量成品和零件的硬度，也可以检测较薄工件或表面较薄硬化层的硬度。
三种洛氏硬度中，以HRC应用最多。
2. 步骤（1）实验前复习有关内容和阅读实验指导书，为实验做好理论方面的准备。
（2）切割、打磨碳钢棒材，准备淬火试样。
注意检查试样，检测硬度的两端面要磨平。
（3）阅读热处理电炉使用说明书，掌握控温仪表的使用，在教师指导下熟悉热处理电炉的使用。
（4）熟悉硬度计的操作步骤，校准硬度计。
（5）在洛氏硬度计上检测待处理的碳钢试样硬度，了解其状态。
记下硬度值。
（6）将试样放入热处理电炉，按照试验方案定出不同的温度，加热到所定温度后保温足够时间，然后出炉盐水冷却。
（7）在洛氏硬度计上检测待处理的碳钢试样硬度，了解其状态。
记下硬度值。
（8）对比分析淬火前后硬度值。
（9）将淬火后的试样再次放入热处理电炉，定好温度，加热到适当温度，保温足够时间，然后出炉空冷。
（10）对比分析回火前后硬度值。
（11）分析不同淬火温度对硬度的影响。
3、注意事项（1）操作时，切勿打闹，要谨慎操作以免烫伤。
（2）要注意积累相关的实验操作经验。
因为热处理过程中的操作技巧也是不可或缺的影响因素。
如淬火时试件出炉入水的速度就会影响试件金相组织和性能。
同时，掌握金相组织、性能与热处理关系的理论知识，如退火钢出现块状铁素体+块状珠光体、淬火后转化为马氏体十二次渗碳体、低温回火转化成回火马氏体、中温回火转化成回火托氏、高温回火转化成回火索氏体，从而理解退火使钢软化、正火使钢细化、淬火使钢硬化、回火使钢多性化的真正含义。
（3）实验开始前要准备好实验物品，检查碳钢热处理实验用电阻炉及测温、控温装置并妥善放置，发现有损坏的应及时维修或更换。
准备好热处理试样，由于市面上碳钢材料质量有一定的波动，材料的准备不是简单的采购，应对其质量和性能有充分的了解。
对于关键仪器设备，如箱式电阻炉、硬度计、金相显微镜等，根据操作规程、按照实验内容要求进行反复调试，确保实验顺利进行。
（4）实验完毕后，要关掉电源，收好实验用品。
五、实验结果分析及实验报告要求按下列要求完成实验报告。
1）简述实验原理、实验内容、实验步骤。
2）对比分析淬火前后硬度值。
3）对比分析回火前后硬度值。
4）分析不同淬火温度对硬度的影响。
5）根据所测得的试验数据，说明分析含碳量对碳钢的组织和性能的影响规律。
六、考核方式1．实验态度占20%；2．实验操作占30%；3. 实验报告占50%。
七、参考书目：[1]胡光立、谢希文等编，《钢的热处理（原理与工艺）》，西北工业大学出版社，1993。
[2]戚正风.《金属热处理原理》.北京：机械工业出版社,1987年[3]张鸿庆.《金属学与热处理》.北京：机械工业出版社,1991年[4]崔忠圻.《金属学与热处理》.北京：机械工业出版社,1988年[5]赵连城编，《金属热处理原理》，哈尔滨工业大学出版社,1986[6]曾祥模主编《热处理炉》，西北工业大学出版社，1996年。
[7]孟繁述、黄国靖《热处理设备》，机械工业出版社，1988年。
[8]吉泽升等《热处理炉》哈尔滨工程大学出版社,1999年.。