工程材料综合实验4.

加热温度 ℃
冷却方式
硬度值HB或HRC/HRB 换算
1
2
3 平均 为HV
显微 组织
• 实验步骤：
1、观察平衡组织并测硬度： （1）制备金相试样（包括磨制、抛光和腐
蚀）； （2）观察并拍摄显微组织； （3）测试硬度。 2、进行热处理。 3、观察热处理后的组织并测硬度： （1）制备金相试样（包括磨制、抛光和腐
（1）三种材料在退火状态下显微组织和性能（硬度）的异同； （2）每种材料在热处理前后显微组织和性能（硬度）的异同； （3）总结出碳钢成分—组织—性能—应用之间的关系。 5、实验后的感想和体会。
热处理工艺
材料
加热温度（℃） 冷却方法 回火温度（℃）
20#碳钢
860
空冷
45#碳钢
880
水冷
600
T10#碳钢 900(950)正常淬火? 水冷
工程材料综合实验
● 金相显微镜的构造及使用 ● 金相显微试样的制备 ● 铁碳合金平衡组织观察 ● 碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定
•
实验目的
•
运用所学的理论知识和实验技能以及现有的实验设备，通过
自己设计实验方案、独立实验并得出实验结果，达到进一步深化
课堂内容，加强对《工程材料》课程理论的系统认识，并提高分
析问题和解决问题的能力。
•
通过做这个实验，使学生们可以充分了解以下知识，并学会
操作一些必要的仪器和设备：
来自百度文库
•
1、研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织；
•
2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、
组织与性能之间的相互关系；
•
3、了解碳钢的热处理操作；
•
4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响；
蚀）； （2）观察并拍摄显微组织。
四、实验报告要求
1、实验目的； 2、采集出所观察显微组织示照片，并注明材料名称、含碳量、浸蚀 剂和放大倍数，并将组成物名称以箭头引出标明。 3、根据所观察的显微组织近似确定一种亚共析钢的含碳量。 4、每个学生做一种热处理试样（ 20＃钢、 45＃钢、 T10钢），三人 为一小组，实验数据共享。完成实验后，要对实验结果进行认真分析， 进行讨论，最后写出详细的实验报告 从以下几点进行分析讨论：
45调质处理 为回火索氏体及铁素体。
图6 T10 退火处理 X500 组织为珠光体和二次渗碳体
T10高温淬火 X500 组织为较粗大的针状马氏体和残余奥氏体。
T10高温淬火 X100 组织为较粗大的针状马氏体和残余奥氏体。
T10高温淬火 X400 组织为较粗大的针状马氏体和残余奥氏体。
1、设计实验方案：三种碳钢的热处理工艺（加热温度、保温时间、 冷却方式）。做实验前完成。
2、选定硬度测试参数，一般用洛氏硬度。 3、热处理前后的金相组织观察、硬度的测定。 4、分析碳钢成分—组织—性能之间的关系。
序 钢种* 号
1 20
2 3 4 45 5 6 7 T8 8 9 10 T10 11
热处理工艺
图1 20钢 退火处理（加热至900后来炉冷） X 400 白色颗粒为铁素体，黑色块状为珠光体
20钢 正火处理（加热至880后来空冷） X 400 铁素体+索氏体
图3 45钢 退火处理 X500 灰黑色区为细片状及粗片状珠光体，沿晶界析出白色条状铁素体。
调质处理X 500 为均匀细小的保持马氏体位相的回火索氏体。
•
5、观察热处理后钢的组织及其变化；
•
6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。
实验设备及材料
1、显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 2、金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等； 3、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢20＃、中碳钢45
＃、高碳钢T10）
实验内容
三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢和高碳钢， 均为退火状态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。