2019金属工艺学实验指导书

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1、金属工艺学实验指导书　　45钢和T10钢实验　　一、实验仪器与试样1．试样：Ф20×18mm　　2.箱式电阻炉，布氏硬度计，洛氏硬度计，砂纸、水　　二、实验内容与步骤　　45钢(退火或正火，淬火，回火)1.对热处理前的45钢试样进行硬度测试。　　采用布氏硬度计对原始试样进行硬度测试，共测三次取平均值。注意试样表面应光滑平坦，不应有氧化皮及油污等。本实验可用砂纸打磨后用丙酮清洗干净后进行测量。　　2.对45钢进行完全退火并测硬度加热温度　　45钢的完全退火是加热到Ac3以上30～50℃，即780+30～78

2、0+50，在810～830℃之间取一个温度值。加热速度：　　形状简单的碳素钢可以随炉升温，不控制加热速度。保温时间　　一般碳素钢在温度800℃左右的箱式电阻炉中加热，以每毫米直径或每毫米厚度保温～为宜。本实验按1分钟/每毫米直径确定保温时间按为20min。冷却速度　　一般情况下碳钢的冷却速度为100~150℃/h。本实验试样随炉冷却到500℃左右可出炉空冷。　　完全退火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉，然后采用布氏硬度计进行硬度测试，共测三次取平均值。　　3.对45钢进行正火并测硬度　　与上述

3、完全退火工艺相同，不同的是最后冷却的时候，保温一段时间后将试样直接从炉中取出空冷。　　正火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉，然后采用布氏硬度计进行硬度测试，共测三次取平均值。　　注：钢的退火和正火每个小组自选择其中一个工艺做即可4.对45钢进行淬火并测硬度。　　加热温度，加热速度，保温时间和完全退火工艺相同，所不同的是冷却的时候，保温一段时间后直接将试样从炉中取出，然后迅速将试样淬入水中，注意淬入水后要不停的运动，破坏试样表面蒸气膜的形成。同时水温控制在40℃以下，还必须不断补充新水，冷却水要

4、保持清洁，否则也会降低冷却能力。　　淬火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉，然后采用洛氏硬度计进行硬度测试，共测五次取平均值。5.对45钢进行回火并测硬度。　　将淬火后的试样重新加热到表5中的某一个温度范围内，保温30min,然后从炉中取出试样空冷。　　回火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉，然后采用洛氏硬度计进行硬度测试，共测五次取平均值。　　T10钢(正火，球化退火，淬火，回火)1.对热处理前的T10试样进行硬度测试。　　采用布氏硬度计对原始试样进行硬度测试，共测三次取平均值。注意

5、试样表面应光滑平坦，不应有氧化皮及油污等。本实验可用砂纸打磨后用丙酮清洗干净后进行测量。　　2.对T10钢进行正火并测硬度加热温度　　T10钢的正火是加热到Acm以上30～50℃，即800+30～800+50，在830～850℃之间取一个温度值。加热速度：　　形状简单的碳素钢可以随炉升温，不控制加热速度。保温时间　　一般碳素钢在温度800℃左右的箱式电阻炉中加热，以每毫米直径或每毫米厚度保温～为宜。本实验按1分钟/每毫米直径确定保温时间按为20min。冷却速度　　试样直接从炉中取出空冷。　　正火后的试样先

6、用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉，然后采用布氏硬度计进行硬度测试，共测三次取平均值。3.对T10钢进行球化退火并测硬度　　T10钢的球化退火是加热到Ac1以上30～50℃，即730+30～730+50，在760~780℃之间取一个温度值。保温20min，然后随炉冷却。　　球化退火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉，然后采用布氏硬度计进行硬度测试，共测三次取平均值。4.对T10钢进行淬火并测硬度　　T10钢的淬火同样是加热到Ac1以上30～50℃，在760~780℃之间取一个温度值。保温20mi

7、n，将试样从炉中取出，然后迅速将试样淬入水中，注意淬入水后要不停的运动，破坏试样表面蒸气膜的形成。同时水温控制在40℃以下，还必须不断补充新水，冷却水要保持清洁，否则也会降低冷却能力。　　淬火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉，然后采用洛氏硬度计进行硬度测试，共测五次取平均值。5.对T10钢进行回火并测硬度。　　本实验主要对T10钢进行低温回火，将淬火后的试样重新加热到150～200℃之间的某一温度，保温保温30min,然后从炉中取出试样空冷。　　低温回火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打

8、磨掉，然后采用洛氏硬度计进行硬度测试，共测五次取平均值。　　几种常用的碳钢回火温度和硬度的关系列于表6，供实验参考。　　三、实验报告要求：　　1.把每次测的硬度值都记录下来，并取平均值；　　2.把每次采用的热处理工艺参数写清楚，最好采用表格的形式，将热处理工艺与硬度数值对应起来，并根据理论推断试样热处理后的金相组织。3.对实验结果进行对比与分析；4.实验感想。附：　　1.布氏硬度计的操作步骤2.洛氏硬度计的操作步骤　　1.布氏