材料成型基础实验报告.doc

材料成型基础实验报告

材料科学专业基础实验设计报告:材料成型与控制工程专业；

学生编号1306091:

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讲师报告日期:

十二月XXXX目录

一、概述——33544——4——5——433543——433543354-3材料成型与控制工程专业学生班:

学生编号1306091:

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十二月XXXX目录

一、概述——335435453——5——5——53——53354-3:待测材料为铁碳合金，根据碳含量不同可分为碳钢和铸铁。几种典型的合金有亚共析钢、共析钢和过共析钢。亚共析钢:

亚共析钢的含碳量为0.0218% ~ 0.77%。当奥氏体冷却到A3线温度时，在液体结晶结束时获得的单相奥氏体开始沉淀铁素体，这被称为先共析铁素体。随着温度的降低，沉淀过程继续，但当温度降至Ar1温度时，具有共析成分的奥氏体转变为珠光体，最终获得由铁素体和珠光体相组成的两相结构。分析钢:

共析钢为T8钢，室温下组织为珠光体。在大的放大倍数下，珠

光体中的铁素体和渗碳体是可以区分的。过共析钢:

含碳量超过0.77%的钢称为过共析钢。过共析钢从液体结晶结束时获得单相奥氏体。在随后的冷却过程中，由于碳在奥氏体中溶解度的变化，二次渗碳体沿奥氏体晶界沉淀。过共析钢中的次渗碳体是网状的。过共析钢中碳含量越高，二次渗碳体网络越粗越完整。因为渗碳体是一种硬而脆的相，当钢中存在完整的次生渗碳体网络时，钢的塑性和韧性将大大降低。在实验室中，根据实验条件，我们对两种钢进行了热处理、显微组织观察和硬度测量。

其中，钢45属于典型的亚共析钢，钢T8属于共析钢。通过对这两种钢的实验研究，我们可以初步了解铁碳合金热处理后的各项指标和材料改性。

2、碳钢热处理原理和工艺:

钢的热处理原理和工艺；

热处理是一种对固体金属或合金进行加热、绝缘和冷却的处理方法，以获得所需的结构和性能。

金属热处理是机械制造中的重要工序之一。与其他加工工艺相比，热处理通常不改变工件的形状和整体化学成分，而是通过改变工件内部的微观结构或改变工件表面的化学成分来赋予或改善工件的使用性能。它的特点是改善工件的内部质量，这通常是肉眼看不到的。热处理过程一般包括加热、保温和冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。

(1)碳钢的热处理和加热温度范围①退火温度:

亚共析钢一般加热至Ac3 (30 ~ 50)℃(完全退火)；

将共析钢和过共析钢加热至AC1 (10 ~ 20)度(球化退火)，以获得球状渗碳体，降低硬度，改善高碳钢的切削性能。

②正火温度:

亚共析钢一般加热到Ac3 (30 ~ 50)℃;

过共析钢被加热到ACM (30 ~ 50)℃，即奥氏体单相区。返回和正火加热温度范围的选择。③淬火温度:

通常，亚共析钢被加热到AC3温度(30 ~ 50℃)，在几种典型的合金中有亚共析钢、共析钢和过共析钢。亚共析钢:

亚共析钢的含碳量为0.0218% ~ 0.77%。当奥氏体冷却到A3线温度时，在液体结晶结束时获得的单相奥氏体开始沉淀铁素体，这被称为先共析铁素体。随着温度的降低，沉淀过程继续，但当温度降至Ar1温度时，含有共析成分的奥氏体转变为珠光体，最终形成由铁素体和珠光体相组成的两相结构

共析钢为T8钢，室温下组织为珠光体。在大的放大倍数下，珠光体中的铁素体和渗碳体是可以区分的。过共析钢:

含碳量超过0.77%的钢称为过共析钢。过共析钢从液体结晶结束时获得单相奥氏体。在随后的冷却过程中，由于碳在奥氏体中溶解度的变化，二次渗碳体沿奥氏体晶界沉淀。过共析钢中的次渗碳体是网状的。过共析钢中碳含量越高，二次渗碳体网络越粗越完整。因为渗碳体是一种硬而脆的相，当钢中存在完整的次生渗碳体网络时，钢的塑性和韧性将大大降低。在实验室中，根据实验条件，我们对两种钢

进行了热处理、显微组织观察和硬度测量。

其中，钢45属于典型的亚共析钢，钢T8属于共析钢。通过对这两种钢的实验研究，我们可以初步了解铁碳合金热处理后的各项指标和材料改性。

2、碳钢热处理原理和工艺:

钢的热处理原理和工艺；

热处理是一种对固体金属或合金进行加热、绝缘和冷却的处理方法，以获得所需的结构和性能。

金属热处理是机械制造中的重要工序之一。与其他加工工艺相比，热处理通常不改变工件的形状和整体化学成分，而是通过改变工件内部的微观结构或改变工件表面的化学成分来赋予或改善工件的使用性能。它的特点是改善工件的内部质量，这通常是肉眼看不到的。热处理过程一般包括加热、保温和冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。

(1)碳钢的热处理和加热温度范围①退火温度:

亚共析钢一般加热至Ac3 (30 ~ 50)℃(完全退火)；

将共析钢和过共析钢加热至AC1 (10 ~ 20)度(球化退火)，以获得球状渗碳体，降低硬度，改善高碳钢的切削性能。

②正火温度:

亚共析钢一般加热到Ac3 (30 ~ 50)℃;

过共析钢被加热到ACM (30 ~ 50)℃，即奥氏体单相区。返回和正火加热温度范围的选择。③淬火温度:

一般亚共析钢加热到AC3 (30 ~ 50: 200回火；

以下内容:

200淬火:

400原件:

400脾气:

400淬火:

以下内容:

T8钢200原件:

200脾气:

200淬火:

400原件:

400脾气:

400淬火:

(1)45钢的硬度和显微组织淬火后45钢的硬度应达到HRC 56 ~ 59，大截面的可能性较小，但不低于HRC48。否则，这意味着工件还没有完全淬火，索氏体甚至铁素体结构可能出现在结构中。回火后，所得组织为回火索氏体，硬度约为25 ~ 35 HRC。

(2)T8钢的硬度和显微组织将T8钢加热到淬火温度(即t=AC1 (30~50℃)，保温使珠光体转变为奥氏体，然后迅速冷却。

也就是说，实际冷却速度v接近。将奥氏体过冷至Ms点以下，发生马氏体相变，淬火组织为马氏体，并有少量残余奥氏体，淬火后硬度值约为60-65 HRC。(3)横向和纵向比较组织硬度横向和纵向比