金工实习指导书(热加工)答案

2、井式回火炉、井式氮化炉的工作过程或工作原理是什么？

3、可倾式回转炉的作用是什么？其工作过程或工作原理是什么？不

4、高频淬火的作用是什么？简述其操作过程。

高频淬火是指利用高频电流（30k～100kHz）使工件表面局部加热、冷却，获得表面硬化层的热处理方法，表面强化，而心部基本上保持处理前的组织和性能，因而可获得高强度、高耐磨性和高韧性的综合性能。又因为火变形，减低能耗。正是因为高频淬火拥有上述这些特点，因而在机械加工行业被广泛应用。

5、何谓发黑处理？其工艺过程如何？各道工序又有什么作用？

发黑处理是金属表面氧化处理中最常用的一种方法。其中碱性发黑处理是将工件放在一定的温度的强碱性溶表面形成一层氧化膜（Fe3O4）,这层氧化膜组织较为紧密，能牢固地与金属表面结合，依据处理条件的不同，该主要应用于碳素钢和低合金钢。

工艺原理：当工件在浓度很高的碱性和氧化剂的溶液中加热时，表面开始先受到碱的微腐蚀作用，首先析出生成亚铁酸钠（Na2FeO2）和铁酸钠（NaFe2O4），然后再由亚铁酸钠和铁酸钠进一步作用，生成成分为四氧化作用：它不仅对金属表面起防锈作用，还能增加金属表面的美观，对于淬火工件而言，还能起到消除应力的四、热处理实验和操作

（一）目的和要求

1、了解各处理工艺过程及其作用的异同。

2、了解热处理后材料性能的变化。

3、掌握洛氏硬度、显微硬度实验的操作。

（二）实验与操作1、演示和讲解HRC、HBS和HV硬度试验。 2、演示ZG40Cr等材料的热处理的整个过程。

3、选择一材料（45或ZG45Cr等）进行退火、正火、调质处理。

4、自行测试一材料的经以上处理后的硬度值和经氮化式渗碳后的显微硬度。

（三）实习报告

1、简述ZG40Cr（采用当时生产中所处理的材料）热处理的整个工艺过程，并说明各工序的作用。

2、何谓调质处理？处理后材料性能有何特点？生产中那些零件要采用这种处理工艺。

调质处理是淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650℃之间进行回火。调质可度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。调质处理后得到回火索氏体，它的机械性能为优，它的硬度取决于高温回火温度并与钢的稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200～300之间。调质常常用在低合金铸钢中，对力学要求高的结构零部件都要进行调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，连杆、螺栓、齿轮及轴类等。

3、简述HRC、HBS、HV的基本原理和操作过程。

A、布氏硬度（HB）

用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。

其计算公式为：布氏硬度＝F/A（压痕球形表面积）

式中：F—压入金属试样表面的试验力。

测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。

举例：120HBS10/1000130：表示用直径10mm钢球在1000Kgf（9.807KN）试验力作用下，保持30s（秒）（MPa）。

B、洛氏硬度（HR）

洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样，都是压痕试验方法。不同的是，它是测量压痕的深度。即，在初始试验后作用下，将压头（金钢厂圆锥体或钢球）压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，用测量的残余压其值是个无名数，以符号HR表示，所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于钢材硬即HRA、HRB、HRC。

硬度值用下式计算： HR=（K-H）/C

K为常数，金刚石压头时K=0.2MM，淬火钢球压头时K=0.26MM；H为主载菏解除后试件的压痕深度；C也为当用A和C标尺试验时，HR=100-e

当用B标尺试验时，HR=130-e

式中e—残余压痕深度增量，其什系以规定单位0.002mm表示，即当压头轴向位移一个单位（0.002mm）时e值愈大，金属的硬度愈低，反之则硬度愈高。

上述三个标尺适用范围如下：

HRA（金刚石圆锥压头）20-88

HRC（金刚石圆锥压头）20-70

HRB（直径1.588mm钢球压头）20-100

洛氏硬度试验是目前应用很广的方法，其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可适用它弥补了布氏法的不是，较布氏法简便，可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是，由于其压痕小，故硬度值不（3）维氏硬度，由英国科学家维克斯首先提出。以49.03~980.7N的负荷,将相对面夹角为136°的方锥形金刚石后，用测量压痕对角线长度，再按公式来计算硬度的大小。它适用于较大工件和较深表面层的硬度测定。维氏硬荷1.961~<49.03N，它适用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定；显微维氏硬度，试验负荷<1.961N，适用于维氏硬度计测量范围宽广，可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位硬度单位）都可测量。

计算公式为：

P为载荷，如10kg。 d为压痕对角线长度(mm)。

4、热处理中易产生哪些缺陷？有什么危害？如何防止？

(1)、热处理工艺选择不当对工件的质量产生较大的影响，如淬火工艺的选择不当，容易使淬火工件力学和变形开裂等缺陷，严重的会造成零件报废。

（2）、加热不当，会造成过热、过烧，表面氧化和脱碳等问题。过热使工件的塑性、韧性显著降低，冷却时消除。过烧是加热温度接近开始熔化温度，过热后的钢强度低、脆性大只能报废。生产上应严格控制加热温度和由于炉内的氧化性气氛造成钢的氧化（铁的氧化）和脱碳。氧化使金属消耗，工件表面硬度不均，脱碳使工件淬重下降。为防止氧化和脱碳，常采用保护气氛加热或盐浴加热等措施。

（3）、在冷却中有时会产生变形和开裂现象，变形和开裂主要是由于加热或冷却速度过快，加热或冷却不均常采用正确的热处理工艺，淬火后及时回火等措施来防止。

（4）、加热温度或保温的时间不足、冷却速度太慢、工件表面脱碳造成淬火剂温度过高或冷却速度不均匀，些都是制定热处理工艺所必须考虑的基本问题。

5、记录G45#经退火、正火、淬火，高温回火后的洛氏硬度值，经氮化或渗碳后的显微硬度值。对其结果做必要

第三章锻压

一、锻压概况

（一）、目的和要求

1、了解锻造实习的意义、内容、安排、要求和安全技术。