钢的普通热处理实验
实验三 碳钢的热处理
实验三碳钢的热处理一、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。
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。
4.学会洛氏硬度计的使用。
二、实验设备和材料设备: 箱式电炉和控温仪表, 洛氏硬度计, 皮手套, 夹钳, 淬火矿物油, 水, 砂纸等。
材料: 45号钢、T12 钢样若干。
三、热处理工艺及其设计碳素钢普通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。
（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。
由于工件的成份、形状、大小不同, 所以应该选择不同的加热温度、保温时间和冷却速度。
热处理的工艺参数主要包括: 加热温度、保温时间、冷却速度。
1. 加热温度的选择（1）退火：亚共析钢加热至Ac3+(20(C～30(C)(完全退火)；共析钢, 过共析钢加热至Acl+(20(C～30(C)(球化退火), 得到粒状渗碳体, 硬度降低, 以利切削加工。
由于退化时间较长, 本次不做退火实验。
（2）正火: 亚共析钢加热至Ac3+(30(C～50(C)；过共析钢加热至Accm+ (30(C～50(C)。
即加热到奥氏体单相区。
（3）淬火: 亚共析钢加热至Ac3+(30(C～50(C)；共析钢和过共析钢加热至Ac1+(30(C～50(C)。
（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:低温回火: 加热温度150(C～250(C, 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。
中温回火：加热温度350(C～500(C, 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。
20号钢热处理综合实验报告
实验名称：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
预习报告一、实验目的1.根据所学热处理的知识，了解钢的基本热处理工艺制定过程；2.学习不同热处理工艺对钢的性能的影响；3.了解洛氏硬度计的主要原理、结构，学会操作方法。
二、实验原理钢的热处理就是对钢在固态范围内的进行加热、保温和冷却，以及改变其内部组织，从而获得所需要的性能的一种加工工艺。
热处理的基本工艺有退火、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。
正确选择这三者，是热处理成功的基本保证。
三、实验过程1、设计可使材料达到实验性能要求的热处理工艺2、对所给退火态试样进行硬度测定3、按所给定工艺进行热处理4、测定处理后试样的硬度以及检验所订工艺。
对测试结果进行分析，必要时修改实验方案，重新实验四、实验仪器1、最高加热温度达1000℃的各种实验用箱式电阻炉2、可供冷却的介质水和油3、测试硬度的设备有洛氏硬度计4、捆绑式样的细铁丝，夹持试样的铁钳一、实验目的1.根据所学热处理的知识，了解钢的基本热处理工艺制定过程；2.学习不同热处理工艺对钢的性能的影响；3.了解洛氏硬度计的主要原理、结构，学会操作方法。
二、实验原理1、加热温度的选择(1) 退火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3+(20~30)℃(完全退火)。
共析钢和过共析钢加热至Ac1+(20~30)℃(球化退火)，目的是得到球状渗碳体，降低硬度，改善高碳钢的切削性能。
(2) 正火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3十(30~50)℃；共析钢加热至Ac1+ (30~50)℃；过共析钢加热至A ccm+ (30~50)℃，即加热到奥氏体单相区。
(3) 淬火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3十(30~50)℃；共析钢和过共析钢加热至Ac1十(30~50)℃；(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按加热温度高低回火可分为三类：低温回火中温回火高温回火。
2、保温时间的确定为了使工件内外各部分温度约达到指定温度、并完成组织转变，使碳化物溶解和奥氏体成分均匀化，必须在淬火加热温度下保温一定的时间。
钢的热处理实验报告
钢的热处理实验报告篇一：热处理实验报告热处理工艺对钢组织与性能的影响一、实验目的1. 了解热处理工艺、组织和性能之间的关系。
2. 了解热处理设备和几种热处理工艺的实际操作，熟悉合金元素在钢中的作用。
3. 考查学生综合运用所学理论和实验技术的能力，培养学生独立分析和解决问题的能力。
二、实验内容与方案本实验采用的钢材有40、40CrNi和T8三种，对于每一种钢材，要求得到如下组织：晶粒粗大的马氏体+残余奥氏体；晶粒细小的马氏体+残余奥氏体；回火马氏体；回火屈氏体；回火索氏体；铁素体+珠光体。
对于40和40CrNi钢还要求得到如下组织：屈氏体网+马氏体+残余奥氏体；铁素体+马氏体+残余奥氏体。
全班分三组，每组选一种钢材，每人选一种组织进行如下实验：1. 根据所选钢种和组织，综合运用所学的热处理知识，制定合理的（或能得到所要求显微组织的）热处理工艺；2. 按照制定的热处理工艺对钢进行热处理；3. 测定热处理后钢材的性能；4. 制备金相试样，观察组织并记录；5. 总结并讨论实验结果。
三、实验设备与材料1. 40、40CrNi和T8钢试样2. 加热炉3. 硬度计4. 拉伸试验机5. 冲击试验机6. 金相显微镜及数码照相系统7. 磨光机及金相砂纸8. 抛光机及抛光液9. 浸蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、滤纸等四、实验基本要求1. 每位同学均要首先根据实验总学时和实验要求制定实验方案（包括实验时间的具体安排）。
注意本综合性实验为团队性实验，每位同学均无法单独完成，制定方案和时间安排时要与其他同学协调好。
2．在每个同学根据所选钢种和组织制定了相应热处理工艺的基础上，以组为单位讨论并协调热处理方案；3. 按照方案进行热处理、性能测定、组织观察与记录；4. 以组为单位分析和总结实验结果，然后再以班为单位分析和总结实验结果。
五、实验结果分析1. 根据所选钢种和组织，给出合理的热处理工艺，并作简要分析下图为T8钢水淬后在300℃回火得到的金相图钢淬火后在300℃左右回火时，易产生不可逆回火脆性。
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。
根据实验结果和结论，我们可以根据具体要求选择不同的热处理方法来改变钢的性能。
钢的热处理及热处理后显微组织的观察实验报告
实验（实习）报告
实验名称钢的热处理及热处理后显微组织的观察班级姓名
组别学号
五、实验报告要求
1.按实验结果完成下表
45 T12 测
试记录
加热温度保温
时间
冷却
时间
回火
温度
硬度
HRC
加热
温度
保温
时间
冷却
时间
回火
温度
硬度
HRC
860℃10min
空冷
5min
无
780℃10min
水冷
0.5min
无油冷
2min
无
水冷
0.5min
无
水冷
0.5min
200℃
10min
水冷
0.5min
400℃
10min
水冷
0.5min
600℃
10min
2.在显微镜下观察45 钢的退火、正火、淬火、回火处理后的组织，并在下图中绘出组织特征，标明热处理状态。
3.在显微镜下观察T12 的淬火、回火后组织，并在下图中绘出组织特征，标明热处理状态。
45热处理实验报告
45热处理实验报告实验目的本实验的目的是通过对45钢进行热处理实验，了解其显微组织及性能变化规律，掌握45钢的热处理工艺。
实验原理45钢是一种碳素结构钢，含碳量在0.42%~0.50%之间。
热处理可以改变钢材的显微组织，从而达到调节钢材性能的目的。
常见的热处理方法有退火、正火、淬火等。
实验步骤1. 取一块45钢样品，先用砂纸将其表面清洁干净。
2. 将样品放入坩埚中，加入约30g的盖有盖子的坩埚中。
3. 将坩埚放入电阻炉中，并根据实验要求设定加热温度和保温时间。
4. 等待加热到指定温度，并保持一定时间后，关闭电阻炉。
5. 将坩埚取出，并迅速放入冷却剂中进行淬火处理。
6. 取出冷却后的样品，并进行显微镜观察和性能测试。
实验结果经过热处理后，45钢的显微组织和性能发生了明显变化。
在观察显微组织时发现，经退火处理后的45钢颗粒细化并均匀分布，晶粒尺寸明显减小。
与未经热处理的样品相比，其硬度和强度均有所提高，同时具备一定的韧性。
结论通过本次实验，我们对45钢的热处理工艺和效果有了更深入的了解。
退火处理可以改善钢材的显微组织，提高其硬度和强度。
钢材的热处理工艺必须根据具体材料以及应用要求进行选择，以实现最佳的性能调节效果。
实验感想通过实验，我深刻认识到热处理对钢材性能的重要影响。
在日常生活和工作中，我们经常使用各种类型的钢材，了解其相应的热处理工艺能够更好地应对不同的使用需求。
同时，本次实验也增强了我对实验操作和观察的技能，对于今后的实验研究有很大帮助。
参考文献[1] 王光汉. 材料学实验指导[M]. 高等教育出版社, 1998: 156-158.。
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冷却，以改善材料的韧性和强度。
与淬火不同的是，正火处理的冷却速率较慢，不会形成马氏体组织。
本实验中，我们将45钢试样进行正火处理。
实验结果显示，经过正火处理后，45钢试样的硬度较淬火处理有所下降，但韧性和强度得到了进一步提高。
通过显微镜观察，可以看到试样表面形成了典型的珠光体组织，这是由于正火过程中，奥氏体逐渐转变为珠光体而形成的。
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。
2.火介质而言，硬度大小：空冷>炉冷>水冷>油冷。
3.火温度而言，回火温度越高，硬度越低。
图像：分析原因：①据铁碳相图，淬火温度升高，45钢（亚共析钢）中铁素体含量减少，珠光体含量提高，而珠光体硬度很高，铁素体硬度低，导致硬度提高。
②根据C曲线，对亚共析钢的连续冷却，空冷生成F+S，炉冷生成F+P，水冷产生M，油冷产生T+M。
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。
钢的热处理及硬度实验报告
钢的热处理及硬度实验报告篇一: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解在相同的热处理状态下材料成分对材料性能的影响3解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1为什么淬火处理后的硬度值比正火处理后的高?答:因为淬火冷却速度比正火冷却速度快，由过冷奥氏体的连续冷却转变图像可知淬火后得到的是马氏体组织，而正火后得到的组织主要是珠光体。
马氏体比珠光体晶粒度细晶界面多，使得晶体的位错滑移阻力增大，从而硬度提高。
2、在相同的热处理状态下不同的材料成分对钢的硬度的影响?答:钢的硬度与钢的含碳量有关。
钢的普通热处理实验
实验名称: 钢的普通热处理实验实验类型:一、实验目的和要求（必填）二、实验原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的1.了解普通热处理的设备及操作方法。
2.深入了解钢的成分、加热温度和冷却速度对淬火后钢性能的影响。
3.深入理解不同回火温度对钢的性能的影响。
二、实验基本原理热处理是通过加热、保温、冷却的三个过程, 是钢的内部组织发生变化, 已获得所需要性能的一种加工工艺。
由于加热温度、冷却速度和处理目的不同, 钢的热处理种类很多, 其中常见的热处理方法有淬火、回火、退火和正火等。
钢经热处理后的性能取决于处理后的组织, 热处理后的组织又取决于钢的成分、加热温度和冷却速度。
钢的含碳量不同, 其加热温度不同；不同的热处理方法, 其加热温度也不同。
经正常加热, 并用不同的速度冷却后, 钢的性能不同。
因为冷却速度不同, 所获得的组织不同。
钢经正常淬火后, 必须进行及时回火。
因在淬火中急冷时长生较大的内应力, 且淬火马氏体本身较脆, 故不能直接使用。
通过回火, 一方面可以消除内应力而提高刚的人性, 更重要的是通过不同温度回火, 能使淬火组织发生改变从而获得不同的回火组织, 已达到钢的预期性要求。
三、主要仪器设备与试样1.加热炉与温度控制仪；2.冷却水槽与油槽；3.洛氏硬度计；4.不同含碳量的碳钢和合金钢试样若干；5.钳子、钩子、铁丝、砂皮纸等。
四、实验步骤1.每人领取热处理试样一块。
2.在洛氏硬度计上测量式样的原始硬度值（根据硬度不同选用HRC和HRB）。
1)按照规定的加热温度和冷却方法进行热处理。
步骤如下:2)将试样放入预定温度的炉子中加热并保温。
保温时间: 碳钢按照1min/mm、合金钢按1.2min/mm来计算；3)当达到保温时间后, 用钩子把试样从炉子中取出, 并迅速放入规定的介质中冷却；若是进行回火, 则在规定温度的炉中保温20min后取出空冷；4.测量经不同热处理后钢的硬度（测量前用砂皮纸清除试样表面的氧化层和脱碳层）；5.把所有的实验数据记录于表中。
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4204.结论通过本次实验的观察和测试，得出以下结论：（1）45钢经过空气冷却处理后，组织呈现粗粒晶结构，硬度较低；（2）45钢经过淬火处理后，组织转变为马氏体，硬度显著提高；（3）45钢经过回火处理后，马氏体逐渐转变为贝氏体，硬度有所下降。
综上所述，适当的热处理工艺可以显著改善45钢的强度和韧性，淬火处理能够提高钢材的硬度，而回火处理则可以使钢材保持一定的硬度同时提高韧性。
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。
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。
钢的热处理及组织观察
实验2 钢的普通热处理及组织观察一、实验目的1．掌握退火、正火、淬火热处理工艺的操作方法，掌握根据零件硬度要求来选择回火温度的原则。
2. 熟悉连续冷却转变速度对钢的组织和硬度的影响规律；熟悉回火温度对淬火马氏体分解产物及硬度的影响。
3. 了解淬火钢回火脆性发生的温度范围，理解回火后采用不同冷却方式的涵义。
4.对钢热处理后的组织进行金相观察。
二、实验原理钢的热处理是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的一种工艺。
最基本的热处理工艺包括退火、正火、淬火及回火。
热处理后组织的分析，要借助于等温转变曲线。
以图1-1共析碳钢的等温转变曲线为例，图中的V1连续冷却速度相当于炉冷，叫作退火。
获得粗片状的珠光体。
V2相当于空冷，为正火。
获得较细片状的索氏体。
V3相当于油冷，为淬火。
获得了托氏体加马氏体的混合组织。
V4相当于水冷，为淬火。
其冷却速度大于马氏体临界冷速，获得马氏体。
图1-1 共析钢等温冷却曲线由获得的组织可分析判断硬度的大小。
显而易见，炉冷后的硬度小于空冷后的硬度，油冷后的硬度小于水冷后的硬度。
1. 退火将钢加热至适当温度保温，然后缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺叫做退火。
退火的种类很多，常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火。
一般情况下，亚共析钢加热至A c3+（30～50）℃（完全退火）；共析钢和过共析钢加热至A c1+（10～20）℃（球化退火）；2. 正火其方法是将钢加热到相变点以上完全奥氏体化后，在空气中冷却。
正火的加热温度比退火高，一般为Ac3或Ac cm以上（30～50）℃。
保温时间主要取决于工件有效厚度和加热炉的型式，如在箱式炉中加热时，可以每毫米有效厚度保温一分钟计算。
保温后一般可在空气中冷却。
3. 淬火将钢加热到相变点以上，使钢发生奥氏体化，然后保温一定时间，以大于马氏体临界冷却速度Vc的速度进行快冷，使过冷奥氏体发生马氏体转变的热处理工艺，称为淬火。
机械制造-实验报告-钢的热处理
实验项目名称: 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．研究碳钢或合金钢经淬火及回火后的硬度变化。
3．了解回火温度对淬火钢的组织和性能的影响。
4．了解各种热处理设备的结构和使用方法.二、实验设备及材料1、箱式电阻加热炉及控温仪表；淬火用的水槽及油槽；洛氏硬度计或布氏硬度计；2、20Cr和40Cr.（1）箱式电阻加热炉图1 数显箱式电阻加热炉一般实验室均采用箱式电阻加热炉作为热处理的加热设备,其大致构造如图2所示。
它主要由炉壳和炉芯两部分组成,炉壳和炉芯之间填有保温材料，以减少炉内热量的损失,炉芯一般由耐高温的Al2O3或SiC等耐火材料制成，炉芯壁内,分布着许多圆形电热丝孔3以供穿插电热丝用。
电热丝多用铁铬铝合金丝制成螺旋形。
当电源通过接线盒5使电热丝中通有电流时便产生电热效应,所发生的热量即可加热炉内的试样7。
为了避免取放试样时碰坏或磨损加热室2底部耐火材料,在加热室底部放置一块高强度耐火材料制成的炉底板6。
加热室的开口处用炉门9封闭。
炉门上有一小孔,供观察炉内温度和试样的加热情况用。
炉门下部有一挡铁，当炉门关闭时,挡铁触动控制开关8，使加热室内的电热丝中有电流通过;当炉门打开时，控制开关切断了电源控制电路,此时即闭合电源开关，电炉中的电热丝也不会有电流通过，从而保证了操作时的安全。
在加热室后壁开有一测温孔4，供插入热电偶用。
整个炉体用钢板包裹，并由支架支撑。
图2 箱式电阻炉结构示意图1—隔热层；2—加热室；3-电热丝孔；4—测温孔;5—接线盒；6-炉底板；7试样；8控制开关；9-炉门三、实验原理及操作步骤3。
1实验原理为了提高和改善金属材料的性能,使之更好的发挥钢铁制品性能上的潜力,以满足各种不同的性能要求，则可以通过热处理工艺来完成。
热处理过程包括三个主要步骤，即加热、保温和冷却（图3）图3 热处理工艺曲线示意图按热处理工艺不同，钢的热处理基本形式一般分为退为、正为、淬火、回火及表面处理等。
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。
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“钢的普通热处理实验”实验报告
一、实验目的
（1）了解普通热处理的设备及操作方法。
（2）深入理解钢的成分（如碳含量、合金元素等）、加热温度和冷却速度对淬火后钢性能的影响。
（3）深入理解不同回火温度对钢的性能的影响。
二、实验原理
热处理是通过加热、保温、冷却的三个过程，使钢的内部组织发生变化，以获得所需要性能的一种加工工艺。
由于加热温度、冷却速度和处理目的的不同，钢的热处理种类很多，其中常用的普通热处理方法有淬火、回火、退火和正火等。
钢经热处理后的性能取决于处理后的组织，热处理后的组织又取决于钢的成分、加热温度和冷却速度。
1、加热温度的确定（淬火、正火和退火）
碳钢的淬火、正火、完全退火和不完全退火的正常加热温度由于含碳量和热处理方法的不同而不同。
亚共析钢的淬火与完全退火温度为A C3以上30~50℃，使钢的组织完全奥氏体化；共析与过共析钢的淬火和不完全退火温度为A C1以上30~50℃，这时钢的组织为奥氏体和渗碳体。
加热温度过低，相变不能完全；加热温度低于A C1以下，则不发生相变。
加热温度过高，将造成奥氏体晶粒粗化（冷却后的组织也粗大），氧化脱碳严重，淬火后残余奥氏体数量增加（使淬火后钢的硬度降低）。
合金钢的加热温度一般比相同含碳量的碳钢高。
一方面合金元素能提高A C1的温度；另一方面合金元素扩散速度较慢。
为促使合金元素溶入奥氏体中，需提高加热温度。
2、冷却速度
经正常加热，并用不同的速度冷却后，钢的性能就不同。
因为冷却速度不同，所获得的组织不同。
45钢经860℃加热后，用不同的冷却速度获得的组织不同。
空冷后组织为铁素体和索氏体；油冷后组织为屈氏体和极少数铁素体；水冷后组织为淬火马氏体（板条和片状马氏体混合物）和极少量残余奥氏体。
索氏体和屈氏体都是铁素体与片状渗碳体的机械混合物，不同的是它们的层片间距比珠光体小，屈氏体中层片间距又比索氏体小，故其硬度关系是：屈氏体>索氏体>珠光体。
马氏体是碳（也可以是其他合金元素）在体心立方体中的过饱和固溶体，因此它的硬度比前几种组织都高，而且随着过饱和程度的增加，其硬度也增高。
所以经正常加热并大于临界冷却速度冷却后，马氏体的硬度取决于含碳量（马氏体的含碳量和加热时奥氏体的含碳量基本相同）。
在相同冷却速度下，相同含碳量的合金钢比碳钢的硬度大。
有些高合金钢甚至在空气中冷却，就能获得淬火马氏体组织。
3、回火温度对钢的性能的影响
钢经正常淬火后，必须进行及时回火。
因为淬火中急冷时产生较大内应力和淬火马氏体本身较脆，故不能直接使用。
通过回火，一方面可消除内应力而提高钢的韧性，更重要的是通过不同温度回火，使淬火组织发生转变，从而获得不同的回火组织，以达到钢的预期性能要求。
碳钢在250℃一下回火时，淬火组织中只有淬火马氏体转变为回火马氏体，其他组
成物不发生变化，故钢基本上保持淬火态的温度。
当回火温度升高到350~500℃时，淬火马氏体和残余奥氏体都分解为回火屈氏体组织（是铁素体和极细颗粒渗碳体的机械混合物），因此钢的硬度下降。
当回火温度进一步提高，渗碳体颗粒发生长大，得到铁素体和较细颗粒渗碳体的机械混合物——回火索氏体组织，钢的硬度进一步下降。
当回火温度为650℃~A C1时，渗碳体颗粒继续长大，形成球状珠光体组织，钢的硬度比回火索氏体硬度还要低。
合金钢（特别是高合金钢）回火时，其硬度下降的趋势比碳钢慢，亦即在相同的回火温度下，合金钢的硬度比碳钢高。
这是由于含有合金元素的淬火马氏体和残余奥氏体比较稳定，要达到更高温度时才能分解；另一方面合金钢中往往有合金碳化物或特殊碳化物存在，他们聚集长大的倾向较小。
三、实验装置及试样
加热炉与温度控制仪、冷却水槽与油槽、洛氏硬度计、不同含碳量的碳钢和合金钢试样若干、钳子、砂皮纸等。
四、实验步骤
（1）每人领取热处理试样一块（本人为45钢，空冷）；
（2）在洛氏硬度计上测量试样的原始硬度值（回火组进行，本人未做）；
（3）按规定的加热温度与冷却方法进行热处理：
1 、将试样放入炉中加热前，先测量试样的最小厚度或直径（45钢直径16mm）；
2 、把试样放入预定温度的炉子中加热并保温（45钢为860℃保温16min）。
保温时间：碳钢按1min/mm、合金钢按1.2min/mm来计算（试样放入炉子达到
预定温度左右开始计时）
3 、当达到保温时间后，用钳子把试样从炉子中取出，并迅速放入规定的介质
（如水、油或空气）中冷却（要不断地移动试样，以使其冷却均匀，同样试样
也不能露出水、油液的表面）；
4 、若是要进行回火，则在规定温度的炉中保温20min（按要求应保温60~90min，
因实验时间不够而缩短）后取出空冷；
（4）测量经不同热处理后钢的硬度（测量前用砂皮纸清除试样表面的氧化层和脱碳层）；
（5）把所有实验数据记录于表中。
五、实验结果
六、实验结果分析与讨论
（1）根据实验数据，分析不同碳钢经正常淬火后，钢的硬度与碳含量的关系，并说明其原因。
在水淬方式下，从20号钢、45号钢到T10钢，其洛氏硬度从33、60到66。
这表明钢淬火后的硬度随着钢含碳量的上升而变大。
因为正常淬火条件下，对于
不同的碳钢完全奥氏体化后形成不同含碳量的奥氏体，其发生马氏体转变时，含
碳量愈高，所形成的固溶体碳的过饱和度愈大，所形成的马氏体硬度愈高。
故钢
淬火后的硬度随着钢含碳量的上升而变大。
但由数据可见，在含碳量较大时，淬
火后硬度增加缓慢，这是由于含碳量增加后残余奥氏体增多造成的，残余奥氏体
的存在会使钢的硬度降低。
（2）根据实验数据，分析同种钢在相同加热温度时，冷却速度对钢的硬度的影响，并说明其原因；同种钢在相同冷速下，不同加热温度对钢处理后硬度的影响，并说
明其原因。
对于碳钢，在相同加热温度时，冷却速度越快，其冷却后的硬度越高。
因为冷却速度不同时，其获得的组织组成不同。
而其组织组成又取决于其冷却速度曲
线与C曲线的相交情况。
以45钢为例，860℃加热后，水冷获得的组织为淬火
马氏体和极少量残余奥氏体，油冷获得的组织为屈氏体和极少数铁素体，空冷获
得的组织为铁素体和索氏体。
而硬度关系为：马氏体>屈氏体>索氏体>珠光体>
铁素体。
故冷却速度越快，钢的硬度越高。
对于G r12合金钢，其硬度随着冷却速度的提高没有太大变化。
这是因为合金元素使C曲线右移，使它在空气中冷却就能得到淬火马氏体组织。
对于碳钢，在相同冷速下，钢的硬度随着加热温度的上升而上升。
这是因为，对于亚共析钢而言，其淬火和完全退火温度为A C3以上30~50℃，使钢的组织完
全奥氏体化。
加热温度过低，相变不能完全。
加热到A C1~A C3之间，存在着未溶
铁素体（其硬度较低）；加热温度低于A C1以下，则不发生相变。
（3）画出回火温度与钢的硬度关系曲线，并指出不同回火温度下钢的组织。
对于碳钢，回火温度为200℃时，淬火组织中的淬火马氏体转变为回火马氏体，其他组成物不发生变化；回火温度为400℃时，淬火马氏体和残余奥氏体都分解为回火屈氏体组织；回火温度为600℃时，渗碳体颗粒发生长大，转变为回火索氏体组织。
而对于合金钢，其硬度下降的趋势比碳钢慢，其淬火马氏体和残余奥氏体要达到更高温度才能分解。
（4）分析合金钢热处理的特点及原因。
合金钢的加热温度一般比相同含碳量的碳钢高。
一方面合金元素能提高A C1的温度；另一方面合金元素扩散速度较慢。
为促使合金元素溶入奥氏体中，需提高加热温度。
在相同冷却速度下，相同含碳量的合金钢比碳钢的硬度大。
有些高合金钢甚至在空气中冷却，就能获得淬火马氏体组织。
合金钢（特别是高合金钢）回火时，其硬度下降的趋势比碳钢慢，亦即在相同的回火温度下，合金钢的硬度比碳钢高。
这是由于含有合金元素的淬火马氏体和残余奥氏体比较稳定，要达到更高温度时才能分解；另一方面合金钢中往往有合金碳化物或特殊碳化物存在，他们聚集长大的倾向较小。