材料成分和热处理工艺对钢的组织与性能的影响

材料成分和热处理工艺对钢的组织与性能的影响

预习报告

姓名：崔立莹

班级：材科1202

学号：

2015年11月

材料成分和热处理工艺对钢的组织与性能的影响

一、实验目的

1. 了解热处理设备和几种热处理工艺的实际操作。

2. 了解材料成分、热处理工艺、组织和性能之间的关系。

3. 培养学生综合运用所学热处理理论知识和实验技术独立分析和解决实际问题的能力。

二、实验材料与设备

1. 45（Ф15mm）、40CrNi（Ф13mm）和T8（Ф16mm）钢试样

2. 箱式加热炉

3. 硬度计

4. 金相显微镜以及数码照相系统

5. 磨光机及金相砂纸

6. 抛光机及抛光液

7. 浸蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、滤纸等

三、实验内容及要求

本实验采用的钢材有40、40CrNi和T8三种，对于每一种钢材，要求得到如下组织：全班分三组，每组选一种钢材，每人选一种组织进行以下实验：

1. 根据所选钢种和组织，综合运用所学的热处理知识，制定合理的（或能得到所要求显微

组织的）热处理工艺；

2. 按照制定的热处理工艺对钢进行热处理；

3. 测定热处理后钢材的性能(硬度、T8钢可作拉伸和冲击实验)；

4. 制备金相试样，观察组织并记录(照相)；

5. 总结并讨论实验结果。

本实验要求：

1. 每位同学均要首先根据实验总学时和实验要求制定实验方案（包括实验时间的具体安

间称为中温箱式电阻炉，温度低于600℃称为低温箱式电阻炉，以满足不同热处理温度的需要。[2]

2、实验材料的成分及临界温度点

本实验涉及45、40CrNi以及T8三种钢材，下面对此三种钢材的性能进行归纳至下表1中。

表1 三种钢的化学成分以及临界温度点[3]

①当高度（h）/壁厚（δ）≤1.5时，以h计；当h / δ≥1.5时，以1.5δ计；当h / δ＞7时，以实心圆柱计；空心内圆锥体以外径0.8d计。

回火保温时间的确定：

A、成批工件在井式回火炉中回火保温时间应大于2h，低温回火保温时间应大于3h；

B、硝盐炉回火保温时间应大于45min；

C、快速回火时间的确定应根据工艺试验定；

5、热处理工艺

45号钢回火马氏体的热处理工艺：

①回火马氏体的定义及组织特征

回火是把淬火钢件加热到低于A1的某一温度，保温一段时间，然后以适当的方式冷却至室温的一种热处理工艺。在150℃~250℃回火时，片状马氏体将分解成含碳过饱和的α固溶体和与之共格的ε碳化物的两相组织，成为回火马氏体，目的是在保持高强度、高硬度的前提下，降低钢的淬火内应力，减小其脆性。由于ε碳化物的弥散析出，使得回火马氏体比淬火马氏体易于腐蚀，因而回火马氏体在光学显微镜下呈现暗黑色片状组织。[8]

②45号钢回火马氏体热处理方案

15mm，

参考文献

[1]中国机械工程协会热处理学会.热处理手册[M].北京:机械工业出版社,2007:165.

[2]箱式电阻炉百度百科[EB/OL].HL3Um3SnGAkB2z9X5LNuZ5ZCUCNL2gm.

[3][4][5][6][7]樊东黎,徐跃明,佟晓辉.热处理技术数据手册[M].北京:机械工业出版社,2006:101~307. [8]吴成建,陈国良,强文江.金属材料学[M].北京:冶金工业出版社,2012:68~69.