热处理之实习报告

实习报告

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学号：

2010年3 月15 日

一、实习的目的与任务

目的：为了加深对课堂所学理论的理解和掌握，达到根据零件的工作条件正确选择材料及正确制定实施热处理工艺的目的，特安排了本次综合实践。

《工程材料与热处理》是在若干基础科学的生产实践基础上发展起来的一门科学，但它的一些主要理论是通过实践并总结了实践的规律而建立起来的。实践不仅通过自己的实践来验证课堂的理论知识，加深理解、理论联系实际，而且也可以培养观察问题、发现问题、分析问题和解决问题的能力。

任务 1. 根据零件的工作条件选择零件材料及制定正确的热处理工艺；

2. 选择毛坯的种类、选择成型的方法、绘制出毛坯图；

3. 制定工艺方案及拟定工艺路线；

4. 制定正确的热处理工艺，掌握主要热处理工种（如：正火、淬火、回火）的基

本操作技能，正确地使用热处理工种的主要设备，独立地完成简单零件的热处

理工作；

5. 通过热处理的质量分析，能初步地运用在《工程材料与热处理》中已学到的基

本知识去分析和解决生产中的实际问题；

6. 能正确使用洛氏硬度计和小型金相显微镜，了解和掌握金属材料金相组织分析

的

二、实习主要内容：

（一）、材料及毛坯类型的选择：钳工凿子（T8）

（二）、热处理工艺的制定：

1）退火

（1）完全退火工艺：

a.加热温度：原则上是碳钢为：A

c3＋30～50℃，合金钢为：A

c3

＋30～70℃。但在实

际生产中，为加速钢奥氏化过程，常常采用更高的温度。常用钢的退火加热温度可查有

关资料。

b.加热速度：对于一般形状不太复杂、尺寸不是很大的碳钢或低合金钢工件，加热速度可不予以控制。但对中、高合金钢工件，特别是大件，则多采用低温（≤250℃）装炉，分区升温（即升到一定温度后保温再继续加热）的方法。其升温速度在600℃以下宜控制在30～70℃/小时；高于此温度时可控制在80～100℃/小时。

c.保温时间：保温时间应以保证奥氏体成分大致均匀为原则。装炉量大时，保温时间应适当延长。在箱式炉中退火，通常可按每mm 有效厚度保温1.5～2.5 分钟估算。

（2）不完全退火工艺：

a.加热温度：碳钢加热至A

c1～A

ccm

(A

c1

～A

c3

)之间。

b.加热速度、保温时间与完全退火相同。

（3）球化退火工艺：按不完全退火工艺执行。2）正火：

a. 加热温度：A

c3或 A

ccm

以上30～50℃。但在实际生产中，除共析钢和过共析钢外，

一般都高于这个温度。常用钢的正火加热温度可查有关资料。

b.保温时间：大致与完全退火相同。但当加热温度较高时，保温时间可予缩短。3）淬火：

a. 加热温度：A

c3或 A

c1

以上30～50℃。但在实际生产中，淬火温度往往超过上述

范围。碳钢淬火多按A

c3或 A

c1

以上30～70℃进行。合金钢的淬火温度一般也是根据其

临界点选定，但淬火温度可取上限或更高一些，具体温度可查有关资料。

b.保温时间：按经验公式估算：t＝αKD。

其中：t——加热时间（分）；

α——加热系数（分/毫米），用中温箱式电炉时，碳钢α＝1.0～1.5；

合金钢α＝1.2～1.8；

K——工件装炉时的间隙系数，实验室条件下可取K＝1.2～2.0；

D——工件的有效厚度（毫米）。

4）回火：

a.加热温度：查资料或按经验公式确定。

如45＃钢可参考经验公式：回火温度（℃）＝200＋11×（60－H）。

其中：H——要求工件具有的硬度值（HRC值）。

用于其它钢时应作调整，此外还应避开第一类回火脆性温度范围。

b.保温时间：常按经验公式估算：t＝αD＋b。

其中：t——加热时间（分）；

α——加热系数（分/毫米），用中温箱式电炉时，取α＝2～2.5；

b——时间基数，一般为：10～20分钟；

D——工件有效厚度（毫米）。

（三）、实施热处理工艺

1）制定热处理工艺路线

下料—→锻造—→球化退火—→机械加工—→淬火—→低温回火—→磨

2）热处理的具体操作步骤：

钳工凿子（T8）：

热处理工序：（1）淬火780℃，保温15分钟，水冷；HRC：＞60；（4﹪硝酸酒精浸蚀时间为：1～10秒钟，即试样变灰色即可）；

热处理工序：（2）回火180℃～200℃，保温45分钟，空冷；HRC：64。（4﹪硝酸酒精浸蚀时间为：1～10秒钟，即：试样变灰色即可）。

T8钢是共析钢，过热敏感性大，容易出现过热的粗大的马氏体组织，导致工件开裂，淬火后也很少有剩余的碳化物，耐磨性也较差，但大截面工件的中心不会出现网状二次碳化物。

（四）、硬度检测：（用洛氏硬度）

1.洛氏硬度测试法原理：

附图 1 洛氏硬度试验原理

洛氏硬度测试方法是美国冶金学家洛克维尔（Stanly D.Rockwell）于1919年提出的。基本原理是用负荷将金刚石压头（锥角为： 120℃的圆锥体）或淬火钢球（直径为：Φ1.588mm）压入被测物表层，稍加停留后卸载，根据压痕深度测出硬度值。

洛氏硬度测试方法的优点是：

1）适用范围广，软、硬、厚、薄以及经化学热处理的零件均适用；

2）操作方便，可直接读数，效率高；

3）压痕小，对工件外观影响不大，可在成品件上进行测试。

洛氏硬度测试方法的缺点是：精度不够高，当材质存在偏析或不均匀现象时，数值重复

性较差。

2.测量结果

T8钢热处理前热处理后

硬度值（HRC）

1 2 3 平均 1 2 3 平均

15 14 20

16.3

3

66 64 65 65

3.观察相图：

（1）、用小型金相显微镜

（2）、T8钢在热处理前、后的金相组织结构参考示意图

前后