碳钢的热处理实验报告-(恢复)
[碳钢的表面热处理标准实验报告]碳钢热处理实验报告
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[碳钢的表面热处理标准实验报告]碳钢热处理实
验报告
南昌大学实验报告
学生姓名：学号：专业班级：
实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：实验成绩：
一、实验项目名称：碳钢的表面淬火操作
二、实验目的
熟悉感应加热淬火的过程及工艺；
三、实验基本原理
四、主要仪器设备及耗材
感应加热炉、淬火介质、淬火工具、硬度计、45#圆钢、砂纸。
五、实验步骤
选择表面淬火的试样；
对表面淬火试样进行装夹；
对试样表面进行感应加热及淬火；
将水擦干并用砂纸将试样两底面磨平及圆周面磨光；
在硬度计对端面上靠近圆心处及圆周上各测三个硬度值并硬度的平均值记录到分组表中。
对数据进行分析（方差分析及硬度值的分布分析）
六、实验数据及实验结果分析。
碳钢的热处理实验(材料.材控专业)-石油大学
2、保温时间的确定 为了使钢件内外各部分温度均匀一致，并完 成组织转变，使碳化物溶解和奥氏体成分均匀化， 就必须在淬火加热温度下保温一定时间。通常将 钢件升温和保温所需的时间计算在一起，称为加 热时间。 在具体生产条件下，工件加热时间与钢的成 分，原始组织、工件几何形状和尺寸、加热介质、 炉温、装炉方式等许多因素有关。 对于碳钢件，放进预先巳加热至规定淬火温度的 炉内加热，如果是火焰炉、电炉所需加热及保温 时间大约为1分钟／毫米直径，如果是盐浴炉则缩 短1—2倍。合金钢加热时间要增加25~40％。
碳钢的热处理操作、组织观察及 硬度测定
材料、材控专业
一、实验目的 1、了解碳钢的热处理操作； 2、研究加热温度、冷却速度、回火温度对 碳钢性能的影响； 3、观察热处理后钢的组织及其变化； 4、了解硬度计的原理，初步掌握洛氏硬度 计的使用。
二、概 述 （一）钢的热处理工艺 钢的热处理就是通过加热、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。 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。
即产生自回火现象，故在金相试验时，易被腐蚀而呈现较 深的颜色。在透射电镜下观察可以看到马氏体群是由许多 平行的板条所组成，且发现板条马氏体晶内(照片15—3) 亚结构是高密度的位错，位错密度约为(0.3一0.9)×1012 厘米／厘米3，因此条状马氏体又称位错马氏体，因含碳 低的奥氏体形成的马氏体呈板条状，故板条马氏体又称低 碳马氏体。 B、片状马氏体 在光学显微镜下，片状马氏体呈现针 状或竹叶状，其立体形态为双凸透镜状，因形成温度较低 没有自回火现象，故其显微组织不易枚漫蚀，所以颜色较 浅，在显微镜下呈白亮色，如照片6—5所示。透射电镜 观察片状马氏体晶体内部 (照片15—4)为孪晶亚结构，故 片状马氏体又称孪晶马氏体，因含碳高的奥氏体形成的马 氏体呈片状，故片状马氏体又可称高碳马氏体。 马氏体的粗细取决于原奥氏体晶粒的大小，即取决于 淬火加热温度。如高碳钢正常温度下淬火加热，淬火后可 得到细小针状马氏体，在光学显微镜下，仅能隐约见其针 状，故又称为隐晶马氏体。如淬火温度较高，奥氏体晶粒 粗大，则得到粗大针状马氏体。
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。
热处理实验报告
热处理实验报告
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（如图所示）。
对亚共析钢，其加热温度为℃，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
＋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。
它直接影响到钢淬火后的组
以保
以
进
～
高碳钢的淬火温度应该是在Ac1以上30-50度。
但是1000度的半小时保温使得奥氏体晶粒过于粗大，也容易应热应力而产生微裂纹。
高碳钢的淬火得到的是孪晶马氏体，或者片状马氏体，其晶体内部会产生大量的栾晶。
碳钢热处理实验
碳钢热处理实验碳钢热处理实验报告专业:班级:组别:组员名单：姓名学号XX⼤学机电⼯程系指导⽼师：20XX年X⽉碳钢的热处理实验1⼀．实验⽬的（1）了解碳钢热处理⼯艺操作。
（2）学会使⽤马⽒体测量材料的硬度性能值。
（3）探讨淬⽕温度、淬⽕冷却速度、回⽕温度对40钢和T12钢的组织和性能的影响。
（4）巩固课堂教学所学相关知识，体会材料的成分—⼯艺—组织性能之间关系。
⼆、概述热处理是⼀种很重要的热加⼯⼯艺⽅法，也是充分发挥⾦属材料性能潜⼒的重要⼿段。
热处理的主要⽬的是改变钢的性能，其中包括使⽤性能及⼯艺性能。
钢的热处理⼯艺特点是将钢加热到⼀定的温度，经⼀定时间的保温，然后以某种速度冷却下来，通过这样的⼯艺过程能使钢的性能发⽣改变。
热处理之所以能使钢的性能发⽣显著变化，主要是由于钢的内部组织结构可以发⽣⼀系列变化。
采⽤不同的热处理⼯艺过程，将会使钢得到不同的组织结构，从⽽获得所需要的性能。
钢的热处理基本⼯艺⽅法可分为退⽕、正⽕、淬⽕和回⽕等。
三．实验原理(1)钢的热处理1.钢的退⽕：钢的退⽕指将钢加热到⼀定温度并保温⼀段时间，然后使它慢慢冷却的过程。
钢的退⽕是将钢加热到发⽣相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理⽅法。
2.钢的正⽕:正⽕，⼜称常化，是将⼯件加热⾄Ac3或Acm以上40~60℃，保温⼀段时间后，从炉中取出在空⽓中或喷⽔、喷雾或吹风冷却的⾦属热处理⼯艺。
其⽬的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应⼒，降低材料的硬度。
3.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。
24.钢的退⽕：退⽕是⼀种⾦属热处理⼯艺，指的是将⾦属缓慢加热到⼀定温度，保持⾜够时间，然后以适宜速度冷却。
碳钢的热处理实验报告-（恢复）
碳钢的热处理实验报告-（恢复）碳钢的热处理实验报告-(恢复)⾦属热处理实验报告张⾦垚41030165材控102班热处理实验报告（T8钢300℃回⽕）⼀、实验⽬的1、了解碳钢的基本热处理（退⽕、正⽕、淬⽕及回⽕）⼯艺⽅法。
2、研究含碳量、加热温度、冷却速度、回⽕温度对钢热处理后性能的影响。
3、掌握洛⽒硬度机的使⽤⽅法。
观察热处理后钢的组织特征。
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4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。
（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加热温度(℃)⼯件形状圆柱形⽅形板形保温时间分钟/每毫⽶直径分钟/每毫⽶厚度分钟/每毫⽶厚度700 1.5 2.2 3800 1.0 1.5 2900 0.8 1.2 1.6 1000 0.4 0.6 0.8（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。
碳钢的热处理实验报告
碳钢的热处理实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对碳钢进行热处理，探究不同温度下的淬火和回火对碳钢组织和性能的影响，以及了解碳钢的热处理工艺。
二、实验原理。
碳钢是含有碳元素的钢铁材料，通过热处理可以改变其组织和性能。
淬火是将加热至临界温度以上的碳钢急冷至室温，使其组织变为马氏体；回火是在淬火后加热至一定温度，然后冷却，使马氏体转变为珠光体。
通过这两种热处理方法，可以改变碳钢的硬度、强度和韧性。
三、实验步骤。
1. 将碳钢样品加热至临界温度（约830°C），保温一定时间后进行快速冷却，进行淬火处理。
2. 将淬火后的碳钢样品进行回火处理，加热至不同温度（200°C、400°C、600°C），保温一定时间后冷却至室温。
3. 对不同热处理条件下的碳钢样品进行金相显微镜观察和硬度测试。
四、实验结果与分析。
经过淬火处理后，碳钢的组织变为马氏体，表现出较高的硬度和强度，但韧性较差。
随着回火温度的升高，硬度逐渐降低，同时韧性逐渐提高。
在200°C回火后，碳钢的硬度有所下降，但韧性明显提高；在400°C回火后，硬度和韧性达到平衡；在600°C回火后，硬度继续降低，但韧性进一步提高。
五、实验结论。
通过本次实验，我们得出了以下结论，淬火处理可以使碳钢的组织变为马氏体，提高其硬度和强度；回火处理可以降低碳钢的硬度，提高其韧性。
在实际生产中，可以根据碳钢零件的具体要求，选择合适的热处理工艺，以达到理想的性能要求。
六、实验总结。
本实验通过对碳钢的热处理实验，深入了解了热处理工艺对碳钢组织和性能的影响，为今后的工程实践提供了重要的参考和指导。
同时，也加深了我们对金相显微镜观察和硬度测试等实验方法的理解和掌握。
七、参考文献。
1. 钢铁材料热处理技术手册。
2. 材料科学与工程学报，2008，第6卷第3期。
以上就是本次碳钢的热处理实验报告的全部内容。
碳钢的热处理实验报告
碳钢的热处理实验报告模块一常用金属材料及热处理项目二钢的热处理任务一: 钢的普通热处理一、实验目的1、了解碳钢的基本热处理(退火、正火、淬火及回火)工艺方法。
2、研究冷却条件对碳钢性能的影响。
3、分析淬火及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4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。
(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工件形状加热圆柱形方形板形温度(?) 保温时间分钟/每毫米直径分钟/每毫米厚度分钟/每毫米厚度700 1.5 2.2 3800 1.0 1.5 2900 0.8 1.2 1.61000 0.4 0.6 0.8(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。
实验 . 碳钢的热处理实验
实验 . 碳钢的热处理实验
1．实验目的
1）熟悉钢的几种热处理（退火、正火、淬火、回火等）；
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；
4）了解热处理工艺对钢组织和性能的影响；
5）学会硬度计的使用。
2．实验内容
45钢的临界点为：A1：727°，A3：772。
设备：中、高温热处理炉，金相显微镜，洛氏硬度计，金相砂纸。
最终要获得的组织是：
全班共分为六组，以组为单位编写热处理工艺，画出热处理工艺曲线，并预测最终的性能，写好经批改合格后方能进行实验。
每个同学负责一个试样，试样经热处
理后还要进行性能的测定即在硬度计上测定其硬度。
最后将全班的实验数据汇总，分析热处理工艺、显微组织和性能间的关系。
3．实验报告要求
1）实验目的；
2）实验设备；
3）实验原理；
4）热处理工艺；
5）实验结果；
6）实验数据汇总，分析热处理工艺、显微组织和性能间的关系。
碳钢的热处理操作(预习实验报告,材控／材料)
碳钢的热处理操作、非平衡组织观察及硬度测定一、实验目的1、了解碳钢的热处理操作；2、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响；3、观察热处理后钢的组织及其变化；4、了解硬度计的原理，初步掌握洛氏硬度计的使用。
二、综合实验项目概述1．钢的热处理热处理是将钢加热到一定温度，经过一定时间的保温，然后以一定速度冷却下来的操作，通过这样的工艺过程钢的组织和性能将发生改变。
通常加热、保温的目的是为了得到成分均匀的细小的奥氏体晶粒，亚共析碳钢的完全退火、正火、淬火的加热温度范围是A C3+30~50℃，过共析钢的球化退火及淬火加热温度是A C1+30~50℃，过共析钢的正火温度是AC cm+30~50℃，保温时间根据钢种，工件尺寸大小，炉子加热类型等由经验公式决定。
碳钢的过冷奥氏体在Ac1~550℃范围内发生珠光体转变，形成片状铁素体和渗碳体的机械混合物。
依据片层厚薄的不同有粗片状珠光体（P），细片状珠光体——索氏体（S）和极细片状珠光体——屈氏体（T）之分。
硬度随片距的减小（转变温度的降低）而升高。
碳钢的过冷奥氏体在550~350℃之间发生贝氏体转变，生成由平行铁素体条和条间短杆状渗碳体构成的上贝氏体（B上）。
在光学显微镜下呈黑色羽毛状特征。
过冷奥氏体在350℃~Ms之间等温得到黑色针状的下贝氏体（B下），它是由针状铁素体和其上规则分布的细小片状碳化物组成。
过冷奥氏体以超过临界速度的快冷至Ms以下温度，将发生马氏体转变，生成碳在α-Fe中的过饱和固溶体——马氏体。
常见的有板条马氏体（碳<0.2%）、针（片）状（碳>1.0%）马氏体以及由它们构成的混合组织（碳为0.2%~1.0%）。
随转变温度的降低钢的硬度升高。
普通热处理分为退火、正火、淬火和回火。
钢加热到一定温度保温后缓慢冷却（通常随炉冷却）至500℃以下空冷叫退火，得到接近平衡态的组织。
奥氏体化的钢在空气中冷却叫正火，得到先共析钢铁素体（或渗碳体）加伪珠光体。
热处理实验报告
热处理实验报告为了研究材料在不同热处理条件下的性能变化，我们进行了一系列的热处理实验。
在本次实验中，我们选择了一种常见的工程材料——钢作为研究对象。
一、实验目的通过不同温度下的时效处理，我们旨在探究钢材料组织结构的变化，进而观察其对材料性能的影响。
通过这些实验数据的分析，我们将得出有关钢材料热处理对其机械性能的影响的结论。
二、实验方法1. 材料选择我们选择了一种常用的碳钢材料作为实验样品。
这种材料的化学成分为Fe-C，碳含量约为0.2%。
2. 实验装置实验装置主要包括高温炉、冷却设备和检测仪器。
高温炉用于对样品进行不同温度下的热处理，冷却设备用于快速冷却样品，以模拟实际应用条件下的冷却过程。
检测仪器则用于测试样品的力学性能。
3. 实验步骤(1) 制备样品将碳钢材料切割成符合实验要求的试样形状，需保证试样表面光洁、无划痕等缺陷。
(2) 预处理将试样放入高温炉中进行均热处理，使其温度达到所需的实验温度。
(3) 热处理根据预先设定的时间和温度参数，在高温炉中对试样进行热处理。
常用的热处理方法有退火、淬火、时效等。
(4) 冷却将经过热处理的试样迅速冷却到室温，以保持其微观组织的稳定性。
(5) 测试通过金相显微镜、扫描电镜等显微观察设备，观察样品的组织结构变化。
同时，使用万能试验机等力学性能测试设备，对样品进行拉伸、硬度等性能测试。
三、实验结果与分析在实验过程中，我们分别对样品进行了不同温度下的时效处理，并进行了相应的组织结构和力学性能测试。
1. 组织结构观察通过金相显微镜观察，我们发现在不同温度下进行时效处理后，样品的组织结构会发生明显的变化。
比如，在退火处理后，样品的晶粒尺寸明显增大，晶界清晰。
而在淬火处理后，样品的组织结构则呈现出均匀的马氏体组织。
这些组织结构变化直接影响了钢材料的力学性能。
2. 力学性能测试我们使用万能试验机对样品进行了拉伸试验，并测得了其屈服强度、延伸率等指标。
实验结果显示，通过不同温度下的时效处理，钢材料的力学性能发生了明显改善。
碳钢热处理实验报告
碳钢热处理实验报告篇一：金属材料及热处理实验报告金属材料及热处理实验报告学院：高等工程师学院专业班级：冶金E111姓名：学号：杨泽荣411020102014年6月7日45号钢300℃回火后的组织观察及洛氏硬度测定目录一、实验目的............................................................... .. (1)二、实验原理............................................................... .. (1)1.加热温度的选择............................................................... ............................................ 12.保温时间的确定............................................................... ............................................ 2 3.冷却方法............................................................... ........................................................ 3 三、实验材料与设备............................................................... .. (4)1.实验材料............................................................... ........................................................ 4 2.实验设备............................................................... ........................................................ 4 四、实验步骤............................................................... .. (4)1.试样的热处理............................................................... (4)淬火.................................................................................................................... 4 回火............................................................... ..................................................... 5 2.试样硬度测定............................................................... ................................................ 5 3.显微组织观察与拍照记录............................................................... .. (5)样品的制备............................................................... .......................................... 5 显微组织的观察与记录............................................................... . (6)五、实验结果与分析............................................................... .. (6)1.样品硬度与显微组织分析................................................................. ........................... 62.淬火温度、淬火介质对钢组织和性能的影响 (6)淬火温度的影响............................................................... .................................. 6 淬火介质的影响............................................................... .................................. 7 3回火温度对钢组织与性能的影响............................................................... .. (7)回火温度对45钢组织的影响............................................................... ............ 7 回火温度对45 钢硬度和强度的影响.............................................................7 4合金元素对钢的淬透性、回火稳定性的影响 (8)合金元素对钢的淬透性的影响............................................................... .......... 8 合金元素对钢的回火稳定性的影响................................................................. 9 5碳含量对钢的淬硬性的影响............................................................... ......................... 9 六、结论............................................................... ...................................................................9 参考文献............................................................... .. (9)一、实验目的1. 掌握碳钢的常用热处理（淬火及回火）工艺及其应用。
实验二 碳钢的热处理
实验二碳钢的热处理一、实验目的1、了解碳钢的基本热处理（正火、淬火及回火）工艺方法；2、掌握冷却条件与钢性能的关系；3、分析正火、淬火及回火温度对钢性能的影响。
二、实验原理1、钢的退火和正火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。
此时奥氏体在低于Ar1温度以下的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、45钢）经退火后组织稳定，硬度较低（HB180～22）有利于下一步进行切削加工。
正火是将钢加热到Ac3或Ac m以上30～50℃保温后进行空冷。
由于冷却速度稍快，与退火组织相比，组织中的珠光体相对量较多，且片层较细密；对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善切削加工性；对高碳钢则正火可消除网状渗碳体，为下一步球化退火及淬火做准备。
2、钢的淬火淬火是将钢加热到临界温度以上30～50℃，保温后淬人各种不同的冷却介质中快速冷却以获得淬火马氏体或下贝氏体组织。
碳钢经淬火后得到淬火马氏体、下贝氏体和少量的残余奥氏体组织。
为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热温度、保温时间和冷却速度。
3、钢的回火回火是将淬火后的钢加热到临界点(Ac1)以下的某一温度，保温一定时间后以适当的冷却速度冷却到室温的热处理工艺。
钢经淬火后得到的淬火马氏体组织是亚稳相，有转变为其它组织的趋势，同时淬火使工件内部产生很大的内应力，导致工件变形甚至开裂。
特别是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，因此淬火钢必须进行回火处理。
不同的回火工艺可以使钢获得所需的各种不同性能。
对碳钢来说，回火工艺的选择主要是考虑回火温度和保温时间这两个因素。
在实际生产中通常以图纸上所要求的硬度要求作为选择回火温度的依据，各种钢材的回火温度与硬度之间的关系曲线可从有关手册中查阅。
三、实验材料及设备1、实验材料：20钢，45钢，T12钢；2、实验设备：箱式电炉、控温仪表、洛氏硬度机、水银温度计；3、淬火介质：水，油（使用温度约20℃）。
碳钢热处理后的组织和性能变化的分析实验
碳钢热处理后的组织和性能变化的分析实验一、实验目的1、观察和研究碳钢经不同形式热处理后其显微组织的特点。
2、了解热处理工艺对钢组织和性能的影响。
3、了解硬度测定的基本原理及应用范围。
4、了解洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。
5、掌握金属显微试样的制作过程，正确地制作所要观察的试件。
二、实验内容1、制作经热处理后的试样，完成打磨、刨光、浸蚀的所有制作步骤。
2、热处理后的试件进行硬度测试。
3、热处理后的试样进行组织观察分析和比较。
三、实验设备的使用和注意事项（一）硬度计的原理、使用和注意事项金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下的抵抗塑性变形的一种能力。
硬度测量能够验出金属材料软硬程度的数量概念。
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，表明金属抵抗塑性变形能力越大，材料产生塑性变形就越困难。
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性意义。
硬度的试验方法很多，在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度。
压入法硬度试验的主要特点是：（1）试验时应力状态最软（即最大切应力远远大于最大正应力），因而不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。
碳钢的热处理操作实验
实验五碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定实验学时：4实验类型：综合实验要求：必修一、实验目的1. 了解碳钢的热处理工艺操作；2. 研究碳钢加热温度、冷却速度、回火温度对钢性能的影响；3. 观察热处理后的显微组织变化；4. 了解硬度计的原理、初步掌握洛氏硬度计的使用。
二、实验内容1．按表1中的热处理工艺进行操作，并对热处理后的各样品进行硬度测定，将硬度值填入表1中。
注：保温时间可按1分钟/每毫秒直径计算；回火保温时间均为30分钟，然后取出空冷。
实验五碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定2. 观察下列表2热处理后的金相试样，并画出组织示意图。
表2 热处理后的金相试样三、实验原理、方法和手段（一）钢的热处理工艺：钢的热处理基本工艺有退火、正火、淬火和回火。
进行热处理时，加热是第一道工序，目的是为了得到奥氏体，因为钢的最终组织珠光体、贝氏体和马氏体都是由奥氏体转变来的。
二是保温、目的使奥氏体均匀化。
三是冷却，是改变组织和性能的重要因素。
因此，正确选择三个基本因素是热处理成功的基本保证。
1．加热温度的选择C相图确定。
对亚共析钢，其加热温度为；（1）退火加热温度：根据Fe-Fe3共析钢和过共析钢加热至A+（20～30）℃（球化退火），目的是得到球状渗碳体，C1降低硬度，改善切削性能。
+（30～50）℃；过共析钢加热（2）正火加热温度：一般亚共析钢加热至AC3至+（30～50）℃，即加热到奥氏体单相区。
+（30～50）℃，淬火后的组织（3）淬火加热温度：一般亚共析钢加热至AC3）,则淬火组织中将出现铁为均匀细小的马氏体。
如果加热温度不足（如低于AC3实验五碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定+（30～50）℃，淬火素体，造成淬火后硬度不足；共析钢和过共析钢加热至AC1后的组织为陷晶马氏体与粒状二次渗碳体。
未溶的粒状二次渗碳体可以提高钢的耐摩性。
的粒状二次渗碳体可提高钢的硬度和耐磨性。
过高的加热温度（高于A），CCM会因得到粗大的马氏体，过多的残余奥氏体而导致硬度和耐磨性下降，脆性增加。
2019年工程材料实验报告碳钢的热处理实验.doc
工程材料实验报告碳钢的热处理实验
（炉冷）
班级：机械103
小组：第五组
成员：
一、前言
在金属的再结晶温度以上的塑性变形加工称为热加工，金属热加工是机械制造中的重要过程之一，它是在不改变工件的形状和整体的化学成分前提下，赋予或改善工件的使用性能，优化工件的内在质量的一种处理方法。
这是工件质量管理中的重要环节。
二．实验目的
1.掌握金属热加工的方法和流程，了解相关的知识。
2.对金属热加工进行初步认识，便于今后课程的理解。
3.学会使用加工仪器，增强动手能力。
三、实验设备
中、高温热处理炉，金相显微镜，洛氏硬度计，金相砂纸。
四、实验原理（45钢，炉冷）
45钢为亚共析钢，亚共析钢随炉冷却一般用在退火中。
本次实验是属于完全退火。
在退火中，随炉冷却至A3线温度时，开始析出铁素体，称先共析铁素体。
随着温度的降低，析出过程持续进行，温度降至A1时，具有共析成分的奥氏体转变为珠光体，最终得到铁素体和珠光体构成的组织（F+P）。
随炉冷却退火目的：细化晶粒，均匀组织，消除组织缺陷。
降低硬度，改善切削加工性，消除内应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向。
五、热处理工艺
退火操作是工件金加热（碳钢一般加热至780~900℃）、保温后进行缓慢冷却，所以退火工件一般是在炉中，随炉子降温而冷却。
退火加热温度控制要准确。
温度过低达不到退火的目的；温度过高又会造成过热、过烧、氧化、脱碳等缺陷。
另外还应注意零件的放置位置。
六、实验结果
七、实验数据汇总
亚共析钢的连续冷却转变图（炉冷）。
碳钢的热处理实验报告记录(恢复)
碳钢的热处理实验报告记录(恢复)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：金属热处理实验报告张金垚41030165材控102班热处理实验报告（T8钢300℃回火）一、实验目的1、了解碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。
2、研究含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对钢热处理后性能的影响。
3、掌握洛氏硬度机的使用方法。
观察热处理后钢的组织特征。
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4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。
（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加热温度(℃) 工件形状圆柱形方形板形保温时间分钟/每毫米直径分钟/每毫米厚度分钟/每毫米厚度700 1.5 2.2 3 800 1.0 1.5 2 900 0.8 1.2 1.61000 0.4 0.6 0.8（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。
碳钢普通热处理操作标准实验报告
南昌大学实验报告
学生姓名：学号：专业班级：
实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：实验成绩：
一、实验项目名称：碳钢的热处理操作
二、实验目的
1、熟悉45号钢的热处理操作过程。
2、熟悉硬度计的使用方法及硬度的测试原理。
3、了解加热温度及冷却速度对热处理后的性能影响。
4、了解回火温度对淬火组织性能的影响。
三、实验基本原理
主要基本原理有两点：1、奥氏体化后的钢件，经不同冷却速度冷却后将获得不同的组织，在宏观上将表现出不同机械性能，通过对宏观性能的测定，判断其内部组织的不同。
2、淬火后的钢件，经不同温度回火后将获得不同的组织，在宏观上将表现出不同机械性能，通过对宏观性能的测定，判断其内部组织的不同。
四、主要仪器设备及耗材
箱式电阻炉、淬火介质、淬火工具、硬度计、45#圆钢、砂纸。
五、实验步骤
1、根据分组情况，选好淬火试样；
2、根据分组情况将试样放入840℃的箱式炉中；
3、开箱式炉开关进行升温；
4、升到相应温度进行计时，并保温20分钟；
5、到温后，进行水冷；
6、冷到室温后，将水擦干并用砂纸将试样两底面磨平；
7、上硬度计测三个硬度值并硬度的平均值记录到分组表中。
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碳钢的热处理实验报告-(恢复)
金属热处理实验报告
张金垚
41030165
材控102班
热处理实验报告（T8钢300℃回火）
一、实验目的
1、了解碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。
2、研究含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对钢热处理后性能的影响。
3、掌握洛氏硬度机的使用方法。
观察热处理后钢的组织特征。
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4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。
（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
加
热
温度(℃)
工件形状
圆柱形方形板形
保温时间
分钟/每毫
米直径
分钟/每毫
米厚度
分钟/每毫
米厚度
700 1.5 2.2 3
800 1.0 1.5 2
900 0.8 1.2 1.6 1000 0.4 0.6 0.8
（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。
各种冷却介质的特性见表2.
表2 几种常用淬火介质的冷却能力
冷却介质在下列温度范围内的冷却速度（℃/秒）
650～550℃ 300～200℃
18℃的水600 270 50℃的水100 270 10％NaCl水溶液1100 300
（18℃）
10％NaoH水溶液
1200 300
（18℃）
10％NaoH水溶液
800 270
（18℃）
蒸馏水（50℃）250 200
硝酸盐（200℃）350 10
菜籽油（50℃）200 35
矿务机油（50℃）150 30
变压器油（50℃）120 25
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；一些精密的零件在使用过程中将会由于变形引起尺寸变化而失去精度，甚至开裂。
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。
表4－2为45钢淬火后经不同温度回火后的组织及性能。
表3 45钢经淬火及不同温度回火后的组织合和性能
类型回火
温度
（℃)
回火后的组
织
回火后
硬度
（HRC）
性能特点
低
温回火150～
250
回火马氏体
＋残余奥氏
体＋碳化物
60～57
硬度高，内应力减
小
中
温回火350～
500
回火屈氏体35～45
硬度适中，又较高
的弹性
高
温回火500～
650
回火索氏体20～33
具有良好塑性、韧
性和一定强度相
配合的综合性能对碳钢来说，回火工艺的选择主要是考虑回火
温度和保温时间这两个因素。
回火温度：在实际生产中通常以图纸上所要求的硬度要求作为选择回火温度的依据。
各种钢材的回火温度与硬度之间的关系曲线可从有关手册中查阅。
几种常用的碳钢（45、T8、T10和T12钢）回火
温度与硬度的关系如表4所示。
表4各种不同温度回火后的硬度值（HRC）
回火温度
45钢T8钢
（℃）
150～
60～54 64～60
200℃
200～
50～40 55～45
300℃
300～
50～40 55～45
400℃
400～
40～33 45～35
500℃
500～
33～24 35～27
600℃
也可以采用经验公式近似地估算回火温度。
例如45钢回火温度的经验公式为：
T（℃）≈200＋K（60－χ）
式中：K——系数，当回火后要求的硬度值＞HRC30时，K=11；＜HRC时，K=12。
χ——所要求的硬度值（HRC）。
保温时间：回火保温时间与工件材料、尺寸及工艺条件等因素有关，通常采用1～3小时。
由于实验所用试样较小，故回火保温时间可为30分钟，回火后在空气中冷却。
三、实验内容及步骤
（1）、将试样加热到760℃一段时间后，将其取出水冷。
（2）、将试样加入到加热炉中，在300℃下保温45min。
然后取出空冷。
（3）、用砂纸磨光试样表面，使其表面划痕方向一致。
在洛氏硬度机上测定硬度值，将其填入表中。
（4）、将试样在磨机上打磨，然后置于抛光机上抛光，至其表面如同镜面一样光滑。
（5）、用硝酸酒精侵蚀试样表面，然后在金相显微镜下观察其表面形貌，拍下组织图。
四、实验结果及分析
T8钢水冷淬火后硬度：64.1HRC 300℃回火后的硬度：53.2HRC
组织图：附后页
1、画出45、40CrNi、T8回火温度和硬度的关系图:
2、分析碳含量对淬火后硬度的影响以及合金元素对回火后材料硬度的影响:随着碳含
量的增加，钢淬火后硬度也增加。
加入合金元素后，钢回火后的硬度增加。
3、针对本人所用的热处理工艺以及材料分析所得的硬度是否合理，并结合显微组织加以分析。
答：实验结果是合理的。
由显微组织可以看出，组织呈黑色针状，各针之间有一定交角，
类似于片状马氏体的回火组织，如后面显微组织图所示。
在针状铁素体内成行的分布着细片状或颗粒状的碳化物，沿着与铁素体长轴成55°-60°角方向整齐的排列着。
下贝氏体硬度55HRC到45HRC之间，实验中测得为53.2HRC，因此是正确的。
五、实验设备及材料
箱式电阻炉、洛氏硬度机、金相显微镜、淬火的水槽、油槽、45、40CrNi、T8抛光机、各型号砂纸、抛光磨料、试样、浸蚀剂、吹风等。
六、注意事项
1、本实验加热所用设备为电炉，电炉一定要接地，在放、取试样时必须先切断电源。
2、往炉中放，取试样必须使用夹钳，夹钳必须擦干，不得沾有油和水。
3、试样由炉中取出淬火时，动作要迅速，以免温度下降，影响淬火质量。
4、试样在淬火液中应不断搅动，以免试样
表面由于冷却不均而出现软化点。
5、淬火时水温应保持20～30℃左右，水温过高要及时换水。
6、淬火或回火后的试样均要用砂纸打磨表面，去掉氧化皮后再测定硬度值。
七、总结报告
通过此次实验，我对淬火和回火两种热处理工艺的了解更深一步，同时，也增加了我磨样的能力，懂得试样表面要磨到什么程度进行抛光，抛光到什么程度可以侵蚀。
使我能够将理论和实践有效的结合起来。