实验报告：40钢试样退火、正火、淬火、热处理

西安交通大学实验报告

课程_机械工程材料_实验名称____________________

系别______________________实验日期年月日

专业班号____________ 组别_________交报告日期年月日

姓名_______学号______________报告退发（订正、重做）

同组者____________________________________教师审批签字

实验名称

一、实验目的

（1）了解碳钢热处理操作。

（2）学会使用洛氏温度计测量材料的硬度性能值。

（3）利用数码显微镜获取金相组织图像，掌握热处理后的钢的金相组织分析。

探讨淬火温度、淬火冷却温度、回火温度T12钢的组织和性能影响。

二、实验内容

（1）40钢试样退火、正火、淬火、热处理。

（2）用洛氏硬度计测定试样热处理实验前后的硬度。

（3）观察样品，获取其纤维组织图像

对照金相图谱，分析讨论本次实验可能获得的典型组织：片状珠光体、片状马氏体、板条状马氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体等的金相特征。

三、实验概述

（1）热处理工艺参数的确定

Fe-Fe3C状态图和C-曲线是制定碳钢热处理工艺的重要依据。热处理工艺参数主要包括加热温度、保温时间和冷却速度。

（2）基本组织的金相特征

碳钢经热退火后可得到（近）平衡组织，淬火之后则得到各种不平衡组织。普通热处理除退火、淬火之外还有正火和回火。这样在研究钢热处理后的组织时，还要熟悉索氏体、托氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索式体等基本组织的金相特征。

（3）金相组织的数码图像

金相组织照片可提供材料内在质量的大量信息及数据，金相分析是材料科研、研发及生产中的重要分析手段。

XJP-6A金相显微镜数字采集系统是在XJP-6光学显微镜基础上，添加光学适配镜，通过图像采集和信息化处理，提供计算机数码图像的系统，可获得真实、精细的影像，以及高品质的金相显微组织照片

四、实验材料及设备

（1）砂纸、玻璃板、抛光机等金相制样设备。

（2）40钢

（3）马福电炉

（4）洛氏硬度计

（5）淬火水槽、油槽

（6）铁丝、钳子

（7）金相显微镜、数码金相显微镜

五、实验流程

（1）取已编好号码的试样一块，绑好铁丝环。

（2）由实验老师讲解洛氏硬度计的使用，观看硬度测定示范并测定试样处理前硬度。

（3）断电打开电炉门，将试样放入850℃炉膛内加热，试样尽量靠近炉中测温电偶端点，以保证热电偶测出的温度尽量接近试样温度。

（4）当试样加热到要求温度时，开始计算保温时间，保温到所需时间后，断电开炉门，立即用钩子取出试样，出炉水冷30 秒左

右。

（5）试样经处理后，用砂布磨去氧化皮，擦净，然后在洛氏硬度计上测硬度值，将数据填入原始记录表格中。

（6）制备金相试样，在数码显微镜上采集图像。

六、实验心得

通过实验，了解了碳钢的热处理工艺操作，学会了使用洛氏硬度计测量硬度和利用数码显微镜获取组织图像，实验过程要耐心细心，才能得到理想的结果。

40钢在淬火后硬度大幅度提高，从0提高到22左右，因为淬火后得到了马氏体，强度增加。

原始记录表格试

样编号2

材料

名称

45钢样品硬度（HRC）

处理前淬火后回火后

25.0

22.2

23.1

热处理工

艺加热温度冷却方法回火温度850℃油冷无回火

最

终

组

织

照

片

显微镜型

号

XJP-6A 金相组织描述马氏体

硬度计型

号HR-150A 放大倍数400 腐蚀剂

4%硝酸酒

精