45钢固态相变实验报告
Q345钢性能分析综合报告1
Q345钢性能分析综合报告摘要本次实验采用埋弧焊中不开坡口对接接头悬空双面焊的方法将两块均为9.5mm的Q345钢板对接。
用手工锯的方法切取焊接接头金属试样，试样尺寸为⨯⨯。
将切取的试样在砂轮机上粗磨，并将四周倒成圆角。
再399.527mm mm mm将试样在1至6号砂纸上进行细磨。
经细磨后的试样，用清水冲洗以除去磨粒，再进行机械抛光。
然后，将抛光后的试样用4%的硝酸酒精溶液浸蚀10~15s，再用酒精擦拭浸蚀部位，用吹风机吹干试样。
最后将制备好的试样放在金相显微镜上观察并拍摄焊接接头不同部位的照片，并用维氏硬度计测量焊接接头不同部位的硬度。
在拍摄焊接接头不同部位显微组织的照片之前，先拍摄接头宏观组织，直观观察和分析接头宏观缺陷、焊缝成形以及焊缝金属结晶方向。
根据拍摄到的焊接接头母材、焊缝和焊接热影响区的显微组织的照片分析焊缝的结晶形态、焊接热影响区金属的组织变化和焊接接头的微观缺陷等。
在维氏硬度计上测定焊接接头母材、焊缝和焊接热影响区的硬度。
根据硬度值在不同区域内的变化可大概知道不同区域的组织与硬度的关系。
根据硬度与不同组织的对应关系，分析得到热影响区的晶粒长大，引起该区的强度、硬度增大，该区的塑性、韧性降低。
母材与焊缝硬度接近，基本满足等强匹配的原则。
其中，热影响区硬度最高，是接头的薄弱环节。
关键词：显微组织分析，维氏硬度，金相试样制备，埋弧焊1、实验过程简述实验过程中，采用埋弧焊中不开坡口对接接头悬空双面焊的方法将两块均为9.5mm的Q345钢板对接。
待钢板冷却，用手工锯的方法切取焊接接头金属试样，试样尺寸为399.527⨯⨯。
随后，用切取的试样制备金相样品。
切取的mm mm mm试样表面凹凸不平极为粗糙，需要在砂轮机上进行粗磨，将试样四周倒成圆角，以免在细磨或抛光时撕裂砂纸或抛光布。
再将试样在1至6号砂纸上进行细磨。
经细磨后的试样，用清水冲洗以除去磨粒，再进行机械抛光。
然后，将抛光后的试样用4%的硝酸酒精溶液浸蚀10~15s，再用酒精擦拭浸蚀部位，用吹风机吹干试样。
淬火报告
金属热处理实验报告题目： 45钢淬火回火正火退火学院：化学材料与工程专业：材料金属班级：学号：学生姓名：指导教师：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）的工艺方法；2、研究冷却条件对钢性能的影响；3、认识碳钢经各种热处理后的显微组织，进一步了解碳钢经热处理后，在组织和性能上有什么改变。
二、实验材料与设备：45#钢试样若干，不同的淬火介质（水、盐、碱、油）；抛光剂、研磨膏、硝酸酒精（4%），炉子，抛光机，预磨机，硬度计（显维魏氏），金相显微镜，切割机三、实验原理：金属材料的热处理是依据固态相变原理进行的。
相变是一种非常普遍的现象，固体材料的组织、结构在温度、压力、成分改变时所发生的转变称为固态相变。
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。
其基本工艺方法可分为退火、正火、淬火及回火等退火：工件加热Ac1或Ac3上（发生相变）或Ac1下（发生相变），保温一定时间，缓冷下来通过相变获得珠光体组织或发生相变消除应力降低硬度种热处理方法正火：工件加热Ac3或Accm上30~50℃保温一定时间稍大于退火冷却速度冷却下来获得片层间距较小珠光体组织淬火：工件加热相变温度上保温定时间而快速冷却下来种热处理方法获得马氏体回火：将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。
低温回火得回火马氏体组织保持高硬度情况下降低了钢应力和脆性；温回火得回火托氏体组织；种组织具有高弹性极限和屈服极限具有较好韧性；高温回火得回火索氏体组织获得强度、韧性、塑性都较好综合机械性能四、实验过程与数据处理1、对45钢进行淬火（1）在进行淬火前先测量实验试样的硬度3次（2）将试样放入加热炉中，打开加热炉。
使其温度上升到850 ºC 开始计时。
保温30分钟。
（3）30分钟后，取出试样对其进行水，油，盐水，碱水冷。
45钢临界相变点
45钢临界相变点
"45钢" 通常是指一种碳含量为0.45%的碳钢。
"临界相变点" 则是指在加热或冷却的过程中，材料发生晶体结构或组织结构的变化的特定温度。
在钢的上升温度过程中，存在一些重要的相变点，其中最著名的是"A1点"和"A3点"。
这些点表示了钢的不同组织状态的转变。
1.A1点（Ac1点）：是钢在升温过程中由铁素体（ferrite）相变为奥氏体（austenite）的温度。
在这个温度以下，钢的晶体结构主要是铁素体。
2.A3点（Ac3点）：是钢在升温过程中由奥氏体相变为奥氏体+铁素体的温度。
在这个温度以下，钢的晶体结构主要是奥氏体。
对于0.45%碳钢，临界相变点通常在这两个温度之间，因为在这个碳含量下，钢的组织转变比较复杂，涉及到铁素体、奥氏体以及一些其他相的变化。
需要注意的是，确切的临界相变点取决于具体的合金成分和热处理条件。
因此，对于特定的45钢，要了解其精确的临界相变点，需要查阅相关的热处理图表或物性数据表。
Q345E钢冷却过程中相变的研究
摘 要：通过模拟试验，测定了 @345E 钢的 CCT 图，确定了不同冷却条件下钢中相变的开始点和终了点， 研究了变形量对转变开始点的影响，发现高于再结晶温度时转变开始温度随着变形量的增加而升高，这是变 形诱导相变影响的结果。文中还用 CCT 图曲线对现场冷却过程的相变进行了模拟分析。
关键词：微合金钢；相变；再结晶；模拟；控制冷却 中图分类号：Tg111 . 7 文献标识码：A 文章编号：1001 - 144（7 2005）01 - 0005 - 03
图 3 试样的温度—膨胀量曲线
图 1 试样的模拟工艺示意图
·6·
图 4 CCT 曲线图
3.2 复合冷却试验处理 从实验得到试样的时间—膨胀量曲线图 5 可
以看出对于该试样的时间—膨胀量曲线没有很明 显的转变开始及终了点，为了更加准确确定曲线中 的相变转变点，将试验的冷却过程曲线绘制在 CCT 曲线中，冷却过程曲线与 CCT 曲线的交点温度值
（1）浸入式水口底部形状对结晶器内钢液流场 和温度场有很大影响，其原因在于不同的底部结构 对降低钢液注流湍动能和改变射流角的程度不同；
（2）凹型底部结构浸入式水口对钢液注流缓冲 作用最明显，相同条件下，将导致冲击深度减小，这 将有利于氩气泡的上浮和夹杂物的去除；
（3）浸入式水口的底部结构形状对结晶器内温
度场的影响表现最为明显，凸型底部结构浸入式水 口的高温区与平底结构水口、凹底结构水口相比位 置低，液面温度最低，冲击点温度最低。
2005 年 2 月
February 2005
钢铁研究
Research on Iron & SteeI
第 1 期（总第 142 期）
No. 1 （Sum142）
@345E 钢冷却过程中相变的研究
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钢金相实验报告
通过这个实验，对45钢的了解那可真是深入了不少。以前就只知道它是一种钢材，现在知道了它内部的这些小秘密。这就好比认识一个人，以前只知道他的名字，现在连他心里怎么想的都知道一点了呢。这种感觉特别奇妙。
45钢金相实验报告
45钢是一种很常见的钢材呢，咱们今天就来说说它的金相实验。
做这个实验啊，那可真是充满了各种惊喜和小挑战。从准备材料开始，就像是在为一场奇妙的探险做准备。要把45钢的试样处理好，这个过程得小心翼翼的，就像对待一个小宝贝一样。稍微不注意，可能试样就不美啦。
在显微镜下观察45钢的金相组织的时候，哇，那感觉就像是发现了一个微观的小世界。那些组织的形态就像一幅幅独特的小画。铁素体和珠光体的分布，看起来特别有趣。铁素体就像一个温柔的小胖子，白白净净的，分布在周围。而珠光体呢，像是一群紧紧挨在一起的小伙伴，它们有着独特的层片状结构，看起来可精致了。
而且呀，做这个实验的时候，还能和同学们互相交流。大家你看看我的试样，我看看你的，然后一起讨论哪里做得好，哪里还需要改进。这种氛围特别温馨，就像一群小伙伴围在一起分享小秘密一样。
这个45钢金相实验虽然有点小麻烦，但是真的特别有意义。它让我对材料科学有了更深的热爱，也让我在这个探索微观世界的过程中收获了很多快乐。每一次在显微镜下看到那些独特的金相组织，心里就有一种小小的成就感。我觉得这个实验就像一个小窗口，让我看到了材料世界里的另一片天地，而且这个天地还充满了无限的乐趣和惊喜呢。
45钢激光相变硬化组织形态及硬度研究
45钢激光相变硬化组织形态及硬度研究邱星武，李刚，任鑫，王晓亮，刘静辽宁工程技术大学材料科学与工程系，辽宁阜新（123000)E-mail：fallenrain922@摘要：利用CO2轴流激光加工机对45钢在轴流基模条件下进行激光相变硬化处理。
采用微观分析及力学性能测试手段研究了激光相变硬化改性层显微组织形貌及硬度等力学性能。
实验表明：改性层微观组织由表层至基体依次为：表面熔凝区为片状马氏体；均匀相变硬化区为隐晶马氏体；过渡区为混合马氏体、屈氏体和部分未熔的铁素体。
激光相变硬化区的硬度与基体相比有大幅度提高；最高硬度出现在次表层，其值为基体的3倍。
关键词：激光相变硬化，微观组织，力学性能，硬度中图分类号：TG156.991. 引言45钢是机械制造中最常见的一种中碳调质钢，因其具有良好的塑性和韧性及较高的强度且成本低廉，适于制造强度较高的运动零件，如中型和重型机械中的轧制轴，齿轮，齿条，叶轮和活塞等[1]。
激光相变硬化技术是一种精密的节能热处理技术，可对形状复杂的零件和不能用其他常规方法处理的零件进行局部硬化处理，可精确控制硬化层，且表面光洁度高，可成为工件加工的最后工序[2]。
激光相变硬化依靠热量由基体到熔池的传导来自冷，无需其它冷却介质，能耗低，不污染环境，工艺周期短，生产效率高，工艺过程易于实现程控或数控。
鉴于激光相变硬化处理技术的这些独特优点，它适用于其它硬化技术所不能完成或难以实现的某些零件及其局部部位的表面强化处理[3]。
近30多年来国内外许多学者对激光相变硬化进行了广泛深入的研究，在强化机理、激光工艺参数及温度场的模型建立等方面取得了很多成就[4~9]。
以往研究人员大多采用横流CO2激光器对材料进行热处理，主要是因为横流激光器一般输出高阶模，其光束横截面上能量分布较均匀，材料内部横截面上的温度分布也较均匀，处理出的硬化带横截面为平顶月牙形，这种轮廓的硬化带内各项力学性能指标分布亦较均匀，对于工件使用较为有利。
分析45钢结晶过程及其组织转变
分析45钢结晶过程及其组织转变45钢是一种高强度、高塑性的结构钢，广泛应用于船舶、大桥、压力容器等重型结构中。
该钢的组织转变是指在加热、冷却过程中的晶体生长和相变过程。
下面将详细分析45钢的结晶过程及其组织转变。
首先，在加热过程中，45钢内部的晶粒开始不断长大，出现晶界迁移现象。
晶粒的形成过程是由于一些原子间的扩散和交换，导致晶界消失。
随着温度的升高，钢中的碳元素以固溶体的形式溶解在α铁晶粒中，晶粒间的碳浓度差异逐渐减少。
在逐渐升高的温度下，钢内部发生相变现象。
45钢在上升到880℃时，发生铁素体相变，晶粒的结构由面心立方变为体心立方。
相变过程伴随着晶格重新排列和晶界的生成，形成了强韧的铁素体晶粒。
然后，在冷却过程中，晶粒继续长大，晶界消失并再次发生迁移，晶粒逐渐粗化。
在温度降低至约540℃时，45钢发生奥氏体相变，晶粒的结构再次发生变化，由体心立方变为面心立方。
在相变过程中，晶格重新排列，晶界重新形成，晶粒内部的碳元素溶解度减小。
最后，在进一步降温过程中，45钢的晶粒逐渐细化，形成细小且均匀的晶粒，提高了材料的强度和塑性。
通过适当的控制冷却速度，可以得到细小的晶粒，进一步提高材料的性能。
此时，45钢的组织主要由细小的铁素体晶粒和奥氏体相组成。
总的来说，45钢的结晶过程及其组织转变经历了加热、相变和冷却三个阶段。
在加热过程中，晶粒开始长大，晶界迁移。
相变阶段发生铁素体相变和奥氏体相变，晶粒结构发生变化。
在冷却阶段，晶粒继续长大并逐渐粗化，在相变过程中，晶粒细化。
最终，45钢的组织由细小的铁素体晶粒和奥氏体相组成，具有高强度和高塑性的特性。
45#优质碳素结构钢的热变形行为研究的开题报告
45＃优质碳素结构钢的热变形行为研究的开题报告
一、研究背景
随着工业化的进步和经济的发展，碳素结构钢在机械制造、汽车制造、航空航天等领域得到广泛应用。
热加工是碳素结构钢加工过程中不可缺少的一环，因此深入研究碳素结构钢的热变形行为具有重要的理论和实际意义。
二、研究目的
本研究旨在探究45＃优质碳素结构钢在热变形过程中的流变行为，研究其变形行为及微观组织演变规律，为进一步了解碳素结构钢的机械性能提供理论依据。
三、研究内容和方法
1. 热变形实验：采用Gleeble 3800热模拟试验机对45＃优质碳素结构钢进行热拉伸实验，并记录力、变形量和温度等数据。
2. 金相组织分析：对热变形后的样品进行金相显微镜观察和分析，研究其晶粒尺寸、形状和分布规律。
3. 显微硬度分析：利用显微硬度计对热变形后的样品进行硬度测试，探究其硬度变化规律。
4. 组织演变模拟：应用数值模拟软件，建立45＃优质碳素结构钢的数值模型，对其热变形过程进行模拟，并研究其组织演变规律。
四、预期成果及意义
通过对45＃优质碳素结构钢的热变形行为进行研究，预计可以得到以下成果和意义：
1. 揭示45＃优质碳素结构钢在热变形过程中的流变行为和组织演变规律，为提高碳素结构钢的机械性能提供参考；
2. 建立45＃优质碳素结构钢的数值模型，为碳素结构钢的热加工工艺优化提供依据；
3. 为深入了解碳素结构钢的微观组织演变提供理论基础，为碳素结构钢的应用提供保障。
分析45钢结晶过程及其组织转变
分析45钢结晶过程及其组织转变一、学习目标知识目标：·了解铁碳合金相图的含义·分清钢与铁的区别；·熟悉铁碳合金基本相组织；·明确铁碳合金相图的点、线、区域的含义；·掌握典型铁碳合金的结晶过程及其组织转变；能力目标：·能分析典型铁碳合金的结晶过程及其组织转变；·能确定铁碳合金相图在零件选材、毛坯加工、热处理等方面的应用。
二、任务引入铁碳合金在结晶时由于铁和碳的含量不同会结晶出不同的晶体，又由于铁有同素异晶转变，所以45钢结晶后在冷却过程中随温度变化晶体结构会发生变化。
三、相关知识钢和铸铁是机械制造中应用最多的金属材料。
钢铁的品种繁多，成分各不相同，但都是以铁和碳两种元素为主所组成的铁碳合金。
含碳量w c ≤2.11％的铁碳合金叫钢，含碳量w c ≥2.11％的铁碳合金叫铸铁。
在铁碳合金中铁和碳可以生成一系列的化合物，如Fe 3C 、Fe 2C 、FeC 等。
由于含碳量高的Fe 2C 、FeC 脆性大，无实用价值，因此一般只研究碳含量w c ＜6.69%的铁碳合金，故铁碳合金相图也可以认为是3Fe Fe C 相图。
（一）铁碳合金的基本组织在铁碳合金中，由于含碳量的不同，碳可以溶解在铁中形成固溶体，也可以与铁组成化合物，而化合物与固溶体还可结合成多相复合组织，因此铁碳合金中出现以下几种基本组织。
1.铁素体碳溶于Fe α-晶格间隙中形成的间隙固溶体，称为铁素体，用F 表示。
Fe α-是体心立方晶格，由于晶格原子之间的间隙较小，所以碳在Fe α-中的溶解度也较小，在室温时接近于零，在727℃溶解度最大为w c =0.0218%。
由于铁素体的含碳量低，所以铁素体的组织和性能与纯铁相似，即具有良好的塑性和韧性，而强度和硬度较低。
2.奥氏体碳溶于Fe γ-晶格间隙中形成的间隙固溶体，为奥氏体，用A 表示，如图1-17所示。
Fe γ-是面心立方晶格，由于晶格原子之间的间隙较大，所以奥氏体的溶碳能力较强，在l148℃时，溶碳量可达2.11％。
北京科技大学热处理实验报告-45号钢的退火工艺剖析
《金属材料及热处理》实验报告一、实验名称：45号钢热处理及其金相观察二、实验目的：（1）熟悉中碳钢（45号钢）的基本热处理（淬火、回火）的工艺方法；（2）练习试样的制备过程（粗磨，精磨，抛光，侵蚀）；（3）练习使用金相显微镜，进一步熟悉其使用方法；（4）练习使用洛氏硬度计；（5）熟悉和了解不同组织所对应的微观形貌；（6）通过与其他同学的热处理钢种（含碳量，合金成分）以及热处理工艺（热处理加热温度，冷却速度）的对比，分析以上这些因素对组织、性能的影响。
三、实验仪器：45号钢圆柱试样（高：16cm；直径：15cm），高温电阻炉及其附属设备（手套，夹子），手表；淬火介质——常温水，砂纸（100-800五个等级范围），打磨机，抛光机，4%的硝酸，酒精，金相显微镜等。
四、实验工艺及原理：通过对45号钢正常淬火，即加热温度860度（时间为30min）——>正常水冷淬火后得到马氏体（板条状或者是板条状+针状）+少量残余奥氏体组织——>然后将淬火马氏体钢放在500度的炉中进行中温回火，时间为40min，然后将试样以空冷的方式冷却至室温，进行粗磨，细磨，抛光，侵蚀，观察。
（1）金属热处理：金属热处理就是在固相状态下，通过温度的变化，即加热——>保温——>冷却的方式，使原有的组织发生固态相变，从而改变原有的相组成以及组织结构等，从而使我们获得所要求性能的一种工艺操作，从而可以充分发挥金属材料的潜力。
常用的热处理手段有：退火，正火，淬火，回火，以及表面处理和形变处理。
本次实验主要涉及到的是淬火和回火。
（2）淬火加热温度的选择：45号钢属于亚共析钢，所以在一般的热处理工艺中，奥氏体化时需要加热到A C3以上30-50度，否则若加热到两相区，则由于淬火组织中存在软相铁素体会导致强度和硬度大大降低，从而导致性能严重下降。
（3）淬火冷却介质的选择：45号由于是中碳钢，因而淬透性比较差，所以为了得到马氏体组织，我们需要用淬火能力比较强的水来来作为淬火介质。
马氏体相变实验报告
马氏体相变实验报告本实验旨在通过探究钢材的马氏体相变过程，了解钢材的组织结构和性能，以及探讨影响马氏体相变的因素。
实验过程中，我们选用了不同的钢材样品，通过淬火和回火的方式进行处理，然后进行金相显微镜观察和硬度测试。
通过实验数据的分析，我们得出了一些结论：钢材的组织结构和性能与马氏体相变的程度密切相关，加热温度和保温时间对马氏体相变有重要影响，淬火和回火处理可以改善钢材的性能。
关键词：马氏体相变；钢材；组织结构；性能；淬火；回火引言钢材作为一种重要的材料，在工业生产和生活中得到了广泛的应用。
钢材的性能和组织结构与其制备过程密切相关。
其中，马氏体相变是钢材制备过程中的关键步骤之一。
马氏体相变是指钢材在经过淬火处理后，从奥氏体相结构转变为马氏体相结构的过程。
马氏体相结构具有高硬度、高强度和良好的耐磨性等优良性能，因此在制造高强度钢材、切削工具和弹簧等方面有着广泛的应用。
本实验旨在通过探究钢材的马氏体相变过程，了解钢材的组织结构和性能，以及探讨影响马氏体相变的因素。
实验过程中，我们选用了不同的钢材样品，通过淬火和回火的方式进行处理，然后进行金相显微镜观察和硬度测试。
通过实验数据的分析，我们得出了一些结论，并为钢材制备工艺提供了一定的参考意见。
实验方法1. 实验材料本实验选用了三种不同的钢材样品，分别为45钢、20CrMo钢和65Mn钢。
2. 实验步骤(1) 样品制备将不同的钢材样品切割成大小相同的试样，然后进行打磨和抛光，使其表面光滑均匀。
(2) 淬火处理将试样放入淬火炉中进行加热，加热温度根据不同的钢材样品选择不同的温度。
在加热到一定温度后，将试样迅速放入水中进行淬火处理。
淬火处理后，将试样取出进行观察和测试。
(3) 回火处理将淬火后的试样放入回火炉中进行加热，加热温度和保温时间根据不同的钢材样品选择不同的参数。
回火处理后，将试样取出进行观察和测试。
(4) 金相显微镜观察将淬火和回火后的试样进行金相显微镜观察，观察试样的组织结构和相变程度。
固态相变原理实验指导书
实验一 奥氏体的组织观察及奥氏体晶粒度测定一、 实验目的1.了解显示奥氏体晶粒的腐蚀方法；2.掌握奥氏体的典型组织特征及亚结构；3.研究加热温度对奥氏体晶粒的影响；4.应用软件测定奥氏体的晶粒度。
二、 实验原理钢加热到相变温度（临界点Ac1、Ac3、Accm ）以上形成奥氏体组织。
奥氏体是碳在γ-Fe 中的间隙固溶体，具有面心立方结构。
溶Ｃ的位置主要是在八面体的晶格中心及棱边中点。
由于体积因素的限制，碳在γ-Fe 中的最大固溶度只有2.11%（重量）。
奥氏体的面心立方结构使其具有高的塑性和低得屈服强度，在相变过程中容易发生塑性变形，产生大量的位错或出现孪晶，从而造成相变硬化和随后的再结晶、高温下晶粒的反常细化以及低温下马氏体相变的一系列特点。
奥氏体的显微组织有两个特点：1）显微组织呈等轴多边形结构，且每三个晶粒的角度大致是120°，因为这样才能保证奥氏体处于能量最稳定的状态。
2）在奥氏体的组织中出现孪晶，主要是由于存在热应力导致相变过程中发生塑性变形的结果。
在铁碳合金中，奥氏体只在A 1温度以上才稳定，因此只有用高温显微镜才能观察图1 奥氏体的典型显微组织到它那等轴状的、并带有以{111}面为孪生面的孪晶晶粒组织。
但如果加入足够的合金元素，如锰、镍、钴等元素，会大大的扩大γ相区，可以使奥氏体在室温下稳定，因此对于某些合金钢，在常温下就可以直接观察到奥氏体的组织结构。
奥氏体的成分和晶粒大小对于它向其它组织转变得动力学影响很大，从而对钢的性能也有很大的影响。
奥氏体是在加热过程中形成的，因此钢的成分、加热温度和保温时间不同，从而会造成加热转变后的奥氏体晶粒大小有所差别，从而对材料的性能产生重要的影响。
因此了解奥氏体晶粒大小的控制是一个非常重要的内容。
三、实验内容及步骤本次实验旨在观察奥氏体组织的典型结构特征，了解奥氏体晶粒大小对于材料性能的影响。
1）制备试样根据实验条件和实验要求，选用1~2种钢材按标准制备和腐蚀试样。
45钢固态相变实验报告
材料科学基础实验报告材料基礎科学実験レポート学院：材料科学与工程学院专业：金属材料工程（日语强化）班级：0707班姓名：赵宇学号：200766502大连理工大学实验报告学院（系）：材料科学与工程学院专业：金属材料工程（日语强化）班级：0707班姓名：赵宇学号： 200766502 组： ___ 实验时间：2010-10-9——2010-12-18实验室：材料馆111，123，117，113实验台：指导教师签字：成绩：材料科学基础实验报告材料基礎科学実験レポート一、实验目的和要求（目標と要求）：(一)实验目的（目標）：1.掌握金相试样的制备过程，并对其中出现的问题进行分析和解决。
2.了解金属材料的热处理工艺，针对其应用特点进行热处理工艺设计，并进行热处理操作。
分析碳钢在热处理时，温度、冷却速度对其组织与硬度的影响。
3.掌握在金相显微镜下观察和分析材料的金相组织，掌握不同的热处理工艺中组织结构的转变。
4.了解各种硬度计的特点、原理、使用范围以及测定方法。
5.掌握定量金相的原理和测定方法。
6.了解几种常用工程材料的成分——组织结构——机械性能之间关系的一般规律。
7.了解光学金相显微镜的构造和工作原理。
(二)实验要求（要求）：完成该设计性开放实验课程，要求同学独立的进行查阅资料、制定并实施实验方案、整理和分析实验结果等各个实践环节，在实验观察和操作的基础上，以基本实验方法为主题，贯穿专业理论知识学习，培养独立思考问题，分析问题和自己动手解决问题的能力。
使学生在实验操作的实践中学习金属学等相关的基本知识，初步具备独立设计实验方案和分析实验结果的能力。
二、主要仪器设备（機械と設備）砂轮机、轮盘、砂纸（200#、400#、600#、800#、1000#）、抛光机、抛光布、抛光液、腐蚀液（4%硝酸酒精）、棉球、吹风机、光学金相显微镜、数码相机、布氏硬度计HB-300、洛氏硬度计HR-150、箱式电阻炉、读数显微镜JC-10三、实验原理及步骤（原理と段取り）(一)原材料处理（元の材料の処理）：1.切样（切り）2.倒角（丸め）防止在打磨过程中由于试样边缘锋利划伤手指或划破砂纸。
北京科技大学热处理实验报告-45号钢的退火工艺剖析
《金属材料及热处理》实验报告一、实验名称：45号钢热处理及其金相观察二、实验目的：（1）熟悉中碳钢（45号钢）的基本热处理（淬火、回火）的工艺方法；（2）练习试样的制备过程（粗磨，精磨，抛光，侵蚀）；（3）练习使用金相显微镜，进一步熟悉其使用方法；（4）练习使用洛氏硬度计；（5）熟悉和了解不同组织所对应的微观形貌；（6）通过与其他同学的热处理钢种（含碳量，合金成分）以及热处理工艺（热处理加热温度，冷却速度）的对比，分析以上这些因素对组织、性能的影响。
三、实验仪器：45号钢圆柱试样（高：16cm；直径：15cm），高温电阻炉及其附属设备（手套，夹子），手表；淬火介质——常温水，砂纸（100-800五个等级范围），打磨机，抛光机，4%的硝酸，酒精，金相显微镜等。
四、实验工艺及原理：通过对45号钢正常淬火，即加热温度860度（时间为30min）——>正常水冷淬火后得到马氏体（板条状或者是板条状+针状）+少量残余奥氏体组织——>然后将淬火马氏体钢放在500度的炉中进行中温回火，时间为40min，然后将试样以空冷的方式冷却至室温，进行粗磨，细磨，抛光，侵蚀，观察。
（1）金属热处理：金属热处理就是在固相状态下，通过温度的变化，即加热——>保温——>冷却的方式，使原有的组织发生固态相变，从而改变原有的相组成以及组织结构等，从而使我们获得所要求性能的一种工艺操作，从而可以充分发挥金属材料的潜力。
常用的热处理手段有：退火，正火，淬火，回火，以及表面处理和形变处理。
本次实验主要涉及到的是淬火和回火。
（2）淬火加热温度的选择：45号钢属于亚共析钢，所以在一般的热处理工艺中，奥氏体化时需要加热到A C3以上30-50度，否则若加热到两相区，则由于淬火组织中存在软相铁素体会导致强度和硬度大大降低，从而导致性能严重下降。
（3）淬火冷却介质的选择：45号由于是中碳钢，因而淬透性比较差，所以为了得到马氏体组织，我们需要用淬火能力比较强的水来来作为淬火介质。
亚共析钢(45号钢)非平衡转变组织分析及性能测定
亚共析钢（45号钢）非平衡转变组织分析及性能测定一．实验目的1.观察及分析铁碳合金不同状态下的显微组织。
2.准确测定及预测铁碳合金的性能。
3.熟悉钢的几种热处理操作及硬度测定。
4.掌握钢的成分、热处理工艺、组织及性能间的关系。
5.学会使用合金钢手册、热处理手册及钢铁材料图谱。
二．实验步骤1.实验材料：2个45号钢试样（1个金相试样＋1个硬度试样）。
2.试样处理1.将试样放到860℃的炉中，保温1h，然后进行炉冷（随炉冷却到600℃后空冷）处理。
2.去除氧化铁皮，制备金相及硬度试样。
3.测定试样硬度。
4.观察试样金相组织。
三．实验结果一组1—100一组1-500 四．实验分析1.与加热到760℃，保温1h，炉冷处理所做的试样进行对比分析对试样进行的是加热到760℃，保温1h，炉冷处理。
与本组的唯一不同之处是加热温860℃的金相组织760℃的金相组织200 200500 500对比分析：从硬度表可以看出，两个试样的硬度值相差不大，只不过760℃的硬度值较860℃低。
从金相组织分析两者都是由铁素体和珠光体组成，但是760℃的珠光体组织中部分珠光体的片层间距较大，这也许就是造成760℃的试样硬度值较低的原因。
另外，860℃炉冷是将试样完全奥氏体化得到的全是单相的奥氏体，然后再进行退火处理，而760℃炉冷则是将试样进行不完全奥氏体化得到的组织是奥氏体和铁素体，然后再进行退火处理，两者都是退火处理，因此得到的组织硬度较其他组数相比很低，但两者的加热温度不同，使得珠光体的片层间距不同，所得的硬度值也有略微的差别。
2.与加热到860℃，保温1h，空冷处理所做的试样进行对比分析对试样进行的是加热到860℃，保温1h，空冷处理。
与本组的唯一不同之处是冷却方炉冷的金相组织空冷的金相组织200 200500 500对比分析：从硬度对比可以看出空冷处理后的硬度值比炉冷处理的硬度值大的多。
之所以会出现这种差别可以从金相组织的对比中得到答案，空冷的金相组织的与炉冷的金相组织类似，都是有由铁素体和珠光体组织（空冷的更接近索氏体）组成，但是两者的含量却有所不同，从图中可以明显看出，空冷的金相组织中白色的铁素体含量比炉冷的小，而黑色的珠光体组织的含量却比炉冷的多，由于珠光体的硬度比铁素体的高，因此珠光体的多少会直接影响到组织的性能差异，珠光体越多，组织的硬度和强度越高。
相变材料 45度
相变材料45度全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：相变材料是一种具有特殊性质的材料，它能够在一定条件下发生相变，从固态转化为液态或气态，或者反之。
在日常生活中，我们常常接触到这种材料，比如冻结的水在受热后会变成液态，再蒸发为水蒸气。
这种相变过程是一种物质内部结构的改变，由于能量的输入或输出而发生。
在实际应用中，相变材料具有广泛的用途。
45度相变材料是一种常见的相变材料，它的特性使得它在很多领域都有着重要的作用。
接下来，我们将探讨关于45度相变材料的一些基本知识以及它的应用。
让我们来了解一下什么是45度相变材料。
45度相变材料是一种能够在固态和液态之间相互转化的材料，其相变温度通常在45度左右。
这种特殊的温度性质使得45度相变材料在热管理、储能等领域具有重要的意义。
通常，这种材料会在特定温度下吸收或释放大量的热量，从而可以用来调节环境温度或存储能量。
在热管理领域，45度相变材料可以用来调节室内温度。
在夏季，当室内温度过高时，这种相变材料会吸收热量并转化为液态，从而降低环境温度。
相反，在冬季，当室内温度过低时，该材料会释放热量并转化为固态，增加环境温度。
通过这种方式，可以有效地减少空调或暖气的使用，节约能源，降低能耗。
45度相变材料还可以应用于太阳能储能系统中。
在太阳能发电过程中，白天阳光充足，会产生大量的电能。
夜晚或天气阴沉时，需要借助储能设备来保存电能。
这时，可以利用45度相变材料来吸收白天的剩余热量，并在需要时释放，充当热能储存器。
这样一来，可以有效地解决太阳能发电系统的存储问题，提高能源利用效率。
除了热管理和储能领域，45度相变材料还有许多其他应用。
在服装领域，可以用这种材料制成具有调节温度功能的衣物，使人们在不同天气条件下保持适宜的体感温度。
在建筑领域，可以将这种材料应用于房屋材料中，提高建筑的节能性能。
在医疗领域，可以设计出具有温度调节功能的医疗器械，帮助患者维持稳定的体温。
45度相变材料是一种具有重要应用潜力的材料。
45号钢淬火回火实验报告
郑州航空工业管理学院金属材料及热处理课程设计学生专业：材料成型及控制工程学生姓名：学生学号：所在学院：机电工程学院指导老师：报告日期： 2015年5月14日目录一、实验综述---------------------------- （3）二、实验目的---------------------------- （8）三、实验设备---------------------------- （8）四、实验过程---------------------------- （8）五、实验结果---------------------------- （9）六、实验结果分析------------------------- （12）七、结论------------------------------- （12）八、参考文献--------------------------- （13）一、实验综述45号钢综述45 号钢为优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。
45号钢主要成分为Fe（铁元素），且含有以下热处理是一种很重要的金属热加工的工艺方法，热处理是根据钢在固态下组织转变的规律，通过不同的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，达到改善刚才性能的一种热加工工艺。
热处理一般是由加热、保温、和冷却三个阶段组成的，其基本工艺方法可分为退火、淬火及回火等，本次试验要求是淬火与回火。
（一）钢的淬火钢的淬火：淬火是指将钢加热到临界温度以上，保温后以大于临界冷却速度的速度冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。
淬火的目的就是为了获得马氏体，并与适当的回火工艺相配合，以提高刚的力学性能。
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。
（1）淬火温度选择正确选定加热温度是保证淬火质量的重要一环。
淬火加热温度的选择应以得到细小的奥氏体晶粒为原则，以便淬火后获得细小的马氏体组织。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
材料科学基础实验报告材料基礎科学実験レポート学院：材料科学与工程学院专业：金属材料工程（日语强化）班级：0707班姓名：赵宇学号：200766502大连理工大学实验报告学院（系）：材料科学与工程学院专业：金属材料工程（日语强化）班级：0707班姓名：赵宇学号： 200766502 组： ___ 实验时间：2010-10-9——2010-12-18实验室：材料馆111，123，117，113实验台：指导教师签字：成绩：材料科学基础实验报告材料基礎科学実験レポート一、实验目的和要求（目標と要求）：(一)实验目的（目標）：1.掌握金相试样的制备过程，并对其中出现的问题进行分析和解决。
2.了解金属材料的热处理工艺，针对其应用特点进行热处理工艺设计，并进行热处理操作。
分析碳钢在热处理时，温度、冷却速度对其组织与硬度的影响。
3.掌握在金相显微镜下观察和分析材料的金相组织，掌握不同的热处理工艺中组织结构的转变。
4.了解各种硬度计的特点、原理、使用范围以及测定方法。
5.掌握定量金相的原理和测定方法。
6.了解几种常用工程材料的成分——组织结构——机械性能之间关系的一般规律。
7.了解光学金相显微镜的构造和工作原理。
(二)实验要求（要求）：完成该设计性开放实验课程，要求同学独立的进行查阅资料、制定并实施实验方案、整理和分析实验结果等各个实践环节，在实验观察和操作的基础上，以基本实验方法为主题，贯穿专业理论知识学习，培养独立思考问题，分析问题和自己动手解决问题的能力。
使学生在实验操作的实践中学习金属学等相关的基本知识，初步具备独立设计实验方案和分析实验结果的能力。
二、主要仪器设备（機械と設備）砂轮机、轮盘、砂纸（200#、400#、600#、800#、1000#）、抛光机、抛光布、抛光液、腐蚀液（4%硝酸酒精）、棉球、吹风机、光学金相显微镜、数码相机、布氏硬度计HB-300、洛氏硬度计HR-150、箱式电阻炉、读数显微镜JC-10三、实验原理及步骤（原理と段取り）(一)原材料处理（元の材料の処理）：1.切样（切り）2.倒角（丸め）防止在打磨过程中由于试样边缘锋利划伤手指或划破砂纸。
3.打磨平面（平滑化）4.制样（サンプルを作り）5.粗磨（粗研削）先用200#砂纸打磨，注意保持试样垂直，保证磨出水平面。
到磨痕方向一致时，换400#砂纸，垂直于之前的磨痕进行打磨。
注意及时用清水将粗砂粒清洗掉。
6.细磨（精密研削）试样经过粗磨后，表面依然存在较深磨痕。
依次用600#、800#、1000#砂纸重复上述步骤进行打磨。
7.抛光（研磨）除去砂纸留下的细磨痕，获得光滑的镜面。
抛光时握住试样，使磨面均匀地压在旋转的抛光盘上，并随时将试样由中心至边缘往返移动。
抛光时要不断的添加磨料和润滑液。
待磨痕消除后，抛光即应停止。
如果抛光织物太湿润，抛光时间太长，抛光面会出现蚀坑，需返回到800#或1000#的砂纸上重新磨光，再重新抛光。
抛光后应马上吹干，进行腐蚀，防止生锈。
8.腐蚀（腐食）使用4%硝酸酒精溶液作为腐蚀剂，用镊子夹取蘸有腐蚀剂的脱脂棉，不断的擦试抛光后的试样表面，腐蚀3-4秒后迅速用清水冲洗干净，然后用吹风机迅速把试样表面吹干，防止表面生锈。
(二)观察原始状态（元の状態の観測）腐蚀好的试样，在金相显微镜下观察试样的原始组织。
并且与给出的参考照片进行比对，从而初步判断式样的材料成分。
若视野中出现黑色或其他颜色斑点，说明试样生锈，应重新进行抛光腐蚀。
(三)显微照相（顕微鏡写真）用配备数码照相系统的金相显微镜拍摄试样的原始组织。
(四)定量金相技术（定量的な金属組織学的手法）定量金相是指借助于金相显微镜（或图像分析仪）在二维平面上对显微组织作几何测量，然后推算出三维空间中组织特征的方法。
在金属和合金组织的各种形态参数的测量中，应用定量金相技术来测定第二相体积分数、第二相尺寸、质点间距、对有方向性组织的取向程度、比相界面、近邻率、连续性等。
本次实验中用到的方法有测量面积法、线分法和点标法。
定量金相计算的基本公式：1.P P=P/P T落在测量上的点/总点数用来表示点分数2.P L=P/L T测试线与待测对象的交点/测试线的长度3.L L=L/L T待测线的长度/测试线的长度用来表示线分数4.A A=A/A T待测所占面积/总面积用来表示面分数5.N L=N/N T待测对象的个数/测试线的长度6.V V=V/V T待测对象的体积/总体积K-与置信水平P有关的量表征P P相对波动大小ε-绝对误差σ-均方差〔标准偏差〕表征量数据的分散性T ppp pp)1(-=σP-置信水平(五)硬度试验原理（硬さ実験の原理）1.布氏硬度试验原理（ブリネル硬度）根据GB231-84规定，布氏硬度试验法是用直径为D的淬火钢球（或硬质合金球），以相应的试验力F压入被测材料的表面，保持规定的时间后，卸掉试验力，用读数显微镜测出材料表面的压痕直径d。
计算压痕单位面积上所受的力，即为被测金属的布氏硬度值HBS（或HBW）。
但实验时，是根据d值查表求硬度值。
2.洛氏硬度试验原理（ロックウェル硬度）洛氏硬度试验是将顶角为120°金刚石圆锥体或直径为1.588mm的淬火钢球压头，在一定载荷F作用下压入被测金属表面，保持一定时间后卸掉载荷。
根据压痕的深度h确定被测金属的硬度值。
但本实验中可以直接从洛氏硬度计的表盘上直接读出洛氏硬度值。
(六)碳钢的热处理(熱処理)工艺原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。
普通热处理有退火、正火、淬火和回火等。
1.加热温度（加熱の温度）碳钢普通热处理的加热温度，可按表1选定。
但生产中，应根据工件实际情况作适当调整。
热处理加热温度不能过高，否则会使工件的晶粒粗大，氧化、脱碳严重，变形开裂倾向增加。
但加热温度过低，也达不到要求的效果。
表1 碳钢普通热处理的加热温度2.加热时间（加熱の時間）热处理加热时间（包括加热、保温时间）通常按工件有效厚度，用下列经验公式计算加热时间：T =αD式中：T——加热时间（min）；α——加热系数（min/mm）；D——工件有效厚度（mm）。
当碳钢工件D≤50 mm，在800～960℃箱式电阻炉中加热时，α=1～1.2（min/mm）。
回火的保温时间要保证工件热透并使组织充分转变。
实验时组织转变时间可取0.5h。
3.冷却方法（冷却の方法）钢退火一般采用随炉冷却到600～550℃以下再出炉空冷。
正火采用空气中冷却。
淬火时，钢在过冷奥氏体最不稳定的范围内（650～550℃）的冷却速度应大于临界冷却速度，以保证工件不转变为珠光体组织；而在Ms 点附近的冷却速度应尽可能低，以降低淬火内应力，减少工件变形与开裂。
因此，淬火时除了要选用合适的淬火冷却介质外，还应改进淬火方法。
对形状简单的工件，常采用单液淬火法，碳钢用水或盐水溶液作冷却介质，合金钢常用油作冷却介质。
四、实验内容与数据记录（内容と記録）本实验的具体流程：(一)观察原始试样金相组织（元の金属組織の観測）切样〔きり〕→倒角(丸め)→打磨平面(平滑化)→制样(サンプルを作り)→粗磨(粗研削)→细磨(精密研削)→抛光(研磨)→腐蚀(腐食)(4%硝酸酒精溶液)→观察原始状态(元の状態の観測)→显微照相(顕微鏡の写真)→打硬度(硬さ試験)→定量金相(定量的な金属組織分析) →整理原始数据（データの整理）原始组织显微照片图a：原试样（黑色为珠光体（パーライト）和白色为铁素体フェライ）根据对显微镜下观察的组织进行分析，并与参考照片比对，初步判断该试样材料为钢。
需要做定量金相和硬度测试进一步确定。
(二)定量金相计算过程（定量的な金属組織分析）选定的显微镜为直线行,所以通过计算线分数来计算工件组织中各成分的含量,选择测量铁素体：1)计算常数---ε=0.01,P=96%,K=2,放大倍数为400,故每格长度为0.0033毫米, 共100个小格。
2)估测线分数L L，任选一个方向，读得直线上的铁素体占的长度L1=40小格，然后换个方向，读得直线上的铁素体占的长度L2=43个小格所以估测的L L=〔L1+L2〕/〔2*100〕=（40+43）/200=0.415。
3)估测遍数N由公式)1(2LLLLLLN-=σ和KLlεσ=得2222)1(*2*LLLLKN-=ε，带入数据得N=4715。
所以实测遍数n=N/占格的晶粒数=4715*2/（40+43）=113.6，取114次。
实测L L。
为了计算和测量方便，取测试次数为15次。
依靠观察显微镜依次得到每次测量的铁素体占总直线的长度为：L1=40，L2=43，L3=40，L4=43，L5=42，L6=43，L7=41，L8=45L9=41, L10=42，L11=44, L12=43，L13=41，L14=40，L15=43由以上得到的铁素体的含量可以计算出 中的含碳量:%0008.0%77.0%77.0--x=0.4207x=0.4464%得含碳量为 0.446%4) 求实际的N ，将步骤3）之中得到的L L 带入公式得到N=4752。
5) 求ll σ。
将步骤3）中的L L 和步骤4）中的N 带入步骤3）中的公式得到ll σ=0.005。
ε=1.0%。
结论：试样为 钢，且试样组织中铁素体的线分数 =（42.07±1.0）%。
(三)打硬度〔硬さ実験〕原始组织的硬度测试采用的是布氏硬度〔HB 〕。
用布氏硬度计测得材料的硬度。
测量压痕直径后查表得出材料布氏硬度 =278 =264 =288符合 钢的硬度范围 (四)第一次热处理（熱処理）淬火〔焼入れ〕：将试样加热到840-850℃〔加热介质为空气〕，保温30分钟，然后从电加热炉里取出试样，迅速投入水中冷却。
(五)第一次热处理后1. 依照前面所述过程重新制样〔粗磨、细磨、抛光、腐蚀〕，然后观察淬火后的显微组织，并照相。
淬火后组织显微照片:图b：840℃淬火：（出现细小针状、条状马氏体（マルテンサイト），但晶粒偏大）2.对试样打洛氏硬度(HRC)。
=66 =66.5 =67淬火后硬度大幅上升(六)第二次热处理回火〔焼戻し〕：将试样加热到600℃，保温1.5小时，然后取出，空冷。
(七)第二次热处理后1.再次制样。
然后观察回火后显微组织，并照相。
回火后照片图c：600℃回火：（出现索氏体，但显微组织不太明显）2.打硬度=30.5 =31.5 =31.2回火后硬度大幅下降，与原试样硬度相近。
五、实验结果与分析（結果と分析）(一)试样钢种型号的确定（サンプルの確認）初始金相为铁素体和珠光体，与参考照片对比可初步确定为钢。
通过金相分析知试样的铁素体含量约为42.07%，碳含量约为0.446%，因此可确定试样为钢。