热处理金工实训守则热处理实训-燕山大学机械工程学院

热处理金工实训守则

1、实训者严禁在实训室吃东西，严禁乱扔废弃物，严禁谈笑、喧哗、抽烟、随地吐痰等。

2、未经允许不得动用与本实训不相关的其他仪器设备。

3、实训前认真预习实训内容，做到心中有数。

4、实训时，认真倾听实训老师讲解实训操作和注意事项，如由于未认真听讲导致操作失误损坏设备的，按相关规定进行处理。

5、实训完毕后，主动整理好实训仪器，关闭电源，进行现场清理。

6、凡因违反操作规程或擅自动用其他仪器设备而导致损坏者，必须作出记录，查明原因，按相关规定进行处理。

7、没有经过讲解并允许不得擅自使用热处理设备。

8、操作时必须穿戴防护用品，如手套、工作服等防止出现烫伤等事故，操作人员应注意防火、防爆、防触电等。

9、在操作前，要熟悉热处理工艺规程和使用的设备，仔细听师傅讲解设备使用安全。

10、凡经热处理的工件，不得用手去摸，以免工件未冷却而造成灼伤。

11、使用硬度计时，必须按照实验方法规定的测量硬度范围进行，以免压头使用不当而损坏。若不能硬度被测试样的硬度范围，应先采用较小的实验力进行实验。进行洛氏硬度计操作时，工件与硬度头应缓慢接触，防止加力不当产生冲击力使硬度头损坏。

12、在操作现场不得开玩笑、打闹等，在集体操作时应注意配合，防止使用工具不当伤及他人。

13、激光打标机，操作者眼睛不得去正对着激光束，以免造成眼睛伤害。

注：以上规则由各班班长、学委协助金工实训指导老师监督管理，若出现某班多人表现不好，则在实训评分时，班级整体扣除相应分数。

热处理实训

一、实训目的

1、使学生对热处理有初步认识，了解热处理在机械工业中的重要作用；

2、掌握钢的普通热处理工艺方法、种类；

3、了解常用热处理设备的种类和结构

4、对45钢进行淬火、回火操作。

5、了解45钢进行淬火、回火前后金相组织的变化

6、了解热处理件的质量检验及主要缺陷的控制方法;

7、熟悉常用钢的火花鉴定方法;

8、用激光打标机完成简单的打标操作

9、培养学生的安全意识.养成文明生产的作风;

二、实训设备

1.铁碳平衡相图、C曲线图等相关挂图；

2.退火、正火、淬火、回火、调质态实物及要进行热处理的工件—45钢小锤子；

3.10KW箱式电阻炉3台，金相显微镜6台，抛光机1台，箱式电阻炉3台,洛氏硬度计2台,布氏硬度计2台，维氏硬度计2台，便携式洛氏硬度计2台，激光打标机1台。

三、实训内容

1、热处理工艺的基本过程、特点及其应用

（1）．热处理的应用

钢是现代工业、农业、交通、国防及生活中应用最为广泛的一种金属材料，具有许多良好的性能。但随着科学技术的不断提高和发展，对金属材料的性能要求也不断的提高，其中热处理工艺就是提高和改善钢性能的一种重要方法，如齿轮、曲轴、弹簧、锤子、刃具等它们的各种机械性能都是通过热处理的加工来达到要求的。

例1）：弹簧件：目前用于制作弹簧工件的材料有很多种。首先根据工件使用条件和要求选用合适的弹簧钢，然后加工成形。这时虽然材料和工件的形状都达到了弹簧工件的要求，但性能并没有达到技术要求。这时工件在受力作用下就会发生塑性变形，无法起到弹簧工件的作用。要想使工件充分体现出弹簧的特性，就要根据所用具体材料进行相应热处理来满足。

例2）：家用菜刀、剪刀等，这些工件使用性能如何，热处理的好与坏，直接影响刀具的质量，如硬度低时，易出现卷刃现象，如硬度过高，易出现断裂现象等。

例3）：学生在钳工实习时制作的小锤子。在钳工制作锤子时，所用工具有：锉刀、锯条和钻头等工具，它们同样是金属材料，为什么锤子能被加工得动？这说明这些工具的硬度比锤子的硬度高，所以能把锤子从原材料加工成锤子的形态。但在钳工加工成形的锤子也只是一个半成品。因为虽然锤子的形状，尺寸达到了要求，但它们的机械性能并没有达到要求。如果这时用它锤击工件，锤子本身就会出现变形。所以要想使锤子不但在尺寸和精度上达到要求而且在性能上也应达到技术要求，为此就要通过进行热处理来完成。

（2）．热处理的基本过程

定义：采用适当的方式对固态金属或合金进行加热、保温和降温，以获得所要求的组织结构与性能的工艺。

图1 热处理工艺曲线示意图

制作工件的材料对热处理工艺有非常大的影响。工件在进行热处理操作之前首先要确定工件的具体材料。因为不同的材料，它的化学成份不同，它的热处理工艺也不同，否则可能使工件出现废品。为了说明成份和工艺之间的关系，可通过铁—碳平衡图来了解（简介）。

1）工件加热升温的目的

一般金属材料在常温下其内部组织有许多种。例如钢在常温下其内部有珠光体、铁素体、马氏体、上、下贝氏体等组织。随着温度的升高，当达到727℃或超过727℃时，就发生了组织转变。常温的组织开始转变为高

温的组织，也就是向奥氏体转变。转变的温度和数量随材料种类不同而不同。如含碳量为0.77%的钢，当温度达到727℃时，就会由珠光体全部转变为奥氏体。而含碳量为0.45%钢则需要加热到850℃时才全部转变为奥氏体（介绍A1、A3曲线的作用）。工件加热的目的就是让金属材料由低温组织转变为高温组织（奥氏体）。如果材料里加入其它合金元素，其组织转变就会变得更加复杂，所以说确定材料种类对确定热处理工艺非常重要。

图2 铁碳平衡相图

2）保温的目的

金属材料随着温度的升高超过临界温度就会发生组织转变。但是转变数量的多少同加热温度，加热速度和工件几何尺寸等因素有关。工件加热到确定温度后，还要使工件表面温度和工件心部温度一样，也就是表面组织转变和心部组织转变一样。因为工件烧透和组织转变都需要

一定时间的，所以工件到温度后要进行保温。

3）降温的目的

将高温下获得的内部是奥氏体组织的工件以不同的冷却速度冷却到室温，可以获得不同的金属组织。因为金属材料内部组织不同，它的机械性能是不一样的，所以可以根据不同技术要求而选择不同的冷却速度，获得我们所要求的组织和性能。

2、热处理基本工艺方法

热处理加工的特点与其它工种加工的特点最大的区别是：工件的几何尺寸不发生变化，而内部组织和机械性能发生改变。

1）退火

目的：细化晶粒、降低硬度，提高塑性、消除内应力，改善材料切削加工性能，并为以后淬火作好组织准备。

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图3 退火工艺图

适用工件范围：

一般为铸件、锻件、焊接件等毛坯。

具体工艺有：完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火。

退火工艺操作：为使工件退火后能获得一个平衡的组织，对温度下降速度有严格要求，必须缓慢降温。用45号钢制作的工件进行退火工艺作一介绍：首先选用加热设备，制订退火工艺，把工件装炉升温，适当保温后降温。工件在炉内的降温要求非常慢，随着炉子的温度下降而降温，如将工件降到室温，需要几天或十几天的时间。

2）正火：

目的：细化晶粒、降低硬度、提高塑性、消除内应力、改善切削加工性能，并为最终热处理作好组织准备。