机械试验钢热处理

《机械试验钢热处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验一钢的热处理一、实验目的1．了解钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。根据工件的加工及使用性能要求，制定热处理工艺规范。2．了解不同的热处理工艺所获得的不同组织和性能。3．分析淬火及回火温度对钢性能的影响。4．了解洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。二、实验材料及设备1．碳钢试样（45钢）。2．热处理炉、洛氏硬度计、金相砂纸等。三、概述热处理的主要目的是改变金属材料的性能。钢的热处理基本工艺方法可分为退火、正火、淬火和回火等。1．退火完全退火：用于亚共析钢，将钢加热到Ac3以上30~50℃，保温一定时

2、间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰石中冷却）至500℃以下在空气中冷却，得到铁素体和粗片状珠光体。球化退火：主要用于共析钢、过共析钢，将钢加热到Ac1以上20~30℃，保温一定时间，然后以不大于50℃/h的冷却速度随炉冷却，得到球状珠光体组织。2．正火将钢加热到Ac3或Accm以上30~50℃，保温一定时间后，在空气中冷却，得到细片状珠光体组织。3．淬火将钢加热到Ac3或Ac1以上30~50℃，保温一定时间，然后在淬火介质中快速冷却（大于临界冷却速度），得到马氏体组织。（1）淬火加热温度选择亚共析钢：淬火加热温度为

3、Ac3以上30~50℃。共析钢、过共析钢：淬火加热温度为Ac1以上30~50℃。常用钢种的临界温度见表1。（2）保温时间的确定加热保温时间与钢的成分、工件的形状、尺寸及加热介质、加热方法等因素有关。可按下列经验公式计算：T=a•δ式中：T—保温时间（min）a—加热系数（min/mm）δ—工件有效厚度（mm）—1—选取加热系数时，要综合考虑钢的成分、工件的形状、尺寸及加热介质、加热方法等因素。根据本实验的具体条件，加热系数可取a＝１min/mm。（1）冷却介质的选择冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体

4、组织；在这个前提下又应尽量减小冷却速度，以减小内应力防止变形和开裂。一般，碳钢采用水或盐水作冷却介质，合金钢用油作冷却介质。表1常用碳钢的临界温度（近似值）类别钢号临界温度（℃）Ac1Ac3或AccmAr1Ar3碳素结构钢207358556808354572478068276060727766695721碳素工具钢T7730770700743T8730/700/T12730820700/1．回火钢经淬火后得到的马氏体组织脆性较大，组织不稳定，并且工件内部存在很大的内应力，因此钢淬火后必须进行回火处理。不同的回火工艺可

5、以使钢获得所需要的各种不同性能，表2为45钢淬火后经不同温度回火后的组织及性能。表245钢淬火并经不同温度回火后的组织及性能回火类型回火温度回火后的组织回火后的硬度（HRC）性能特点低温回火150~250℃回火马氏体+残余奥氏体60~54硬度高，内应力减少中温回火350~500℃回火屈氏体45~33硬度适中，有高的弹性高温回火500~650℃回火索氏体33~20具有良好塑性、韧性和一定强度相配合的综合机械性能（1）回火温度选择在实际生产中通常以零件所要求的硬度作为选择回火温度的依据。各种钢材的回火温度与硬度之间的关系

6、可从有关手册中查询。常用碳钢的回火温度与硬度的关系列于表3。—2—表3常用碳钢不同温度回火后的硬度值（HRC）回火温度45钢T8钢T12钢150~250℃60~5464~6065~62200~300℃54~5060~5562~57300~400℃50~4055~4557~49400~500℃40~3345~3549~38500~600℃33~2435~2738~28注：由于具体热处理条件不同，上述数据仅供参考。（1）回火保温时间回火保温时间与钢的成分、工件尺寸及加热介质等因素有关。对于低温回火，其时间可按工件有效厚度

7、每25mm需回火1小时计算，但最少不小于1小时。对于中温或高温回火，可按下列经验公式计算：T=a•δ+b式中：T—回火保温时间（min）δ—工件有效厚度（mm）b—加热时间基数，一般取10~20mina—加热系数（min/mm）以空气为加热介质时，加热系数取2~2.5min/mm，合金钢取上限，碳钢取下限；以液体为加热介质时，加热系数减半。一、实验内容1．按硬度要求，制定45钢试样淬火、回火工艺曲线，并按工艺进行热处理操作。2．测定热处理前，及淬火后、回火后的硬度。二、实验步骤表4实验数据记录钢号硬度要求HRC热处理

8、工艺硬度值淬火加热温度及时间淬火冷却介质回火温度及时间热处理前（正火）硬度淬火后硬度（HRC）回火后硬度（HRC）4555~60190HB40~45190HB25~30190HB—3—1．二人为一组，每人一件45钢热处理试样。2．根据表4的硬度要求，制定淬火、回火工艺。3．按自己制定的热处理工艺进行淬火操作。4．将淬火试样表面用砂纸磨平，测试硬