20号钢热处理综合实验报告

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1、专业资料实验名称：20号钢热处理组织和硬度综合实验一．实验目的（1）了解并掌握20号钢的热处理工艺、。（2）掌握20号钢正火的步骤、规范以及硬度的变化。（3）学会观察20号钢正火后的显微组织结构，分析其性能变化的原因。（4）学会解决实验过程中的问题，探索最佳20号钢热处理工艺。二．简述4种基本热处理工艺（退火、正火、淬火及回火）方法及钢热处理后的显微组织特征金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和

2、回火四种基本工艺。退火：将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却(冷却速度最慢)，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。正火：将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。淬火：将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。WORD完美格式下载可编辑专业资料

3、回火：为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。一．简述洛氏硬度测定的基本原理及应用范围洛式硬度（HR-）是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59或3.18mm的钢球，在一定载荷下压

4、入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，有HRA,HRB,HRC三种硬度。        HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。HRB：是采用100kg载荷和直径1.59mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。另外：(1)HRC含意是洛式硬度C标尺，(2)HRC和HB在生产中的应用都很广泛(3)HRC适用范围HRC20

5、－－67，相当于HB225－－650WORD完美格式下载可编辑专业资料若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。布式硬度上限值HB650,不能高于此值。(4)洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是150公斤力。布氏硬度计之压头为淬硬钢球（HBS)或硬质合金球（HBW），试验载荷随球直径不同而不同，从3000到31.25公斤力。(5)洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。布式硬度压

6、痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。(6)洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。（因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的）布式硬度的硬度值有单位，且和抗拉强度有一定的近似关系。(7)洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐。(8)在一定条件下，HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB。一．实验仪器名称、型号以及实验材料（1）两个20号钢圆柱试样（2）防水砂纸若

7、干（3）抛光机一台WORD完美格式下载可编辑专业资料（4）金相显微镜一台（5）洛氏硬度试验机（6）箱式电阻炉一．20号钢材料简介材料名称：优质碳素结构钢牌号：20钢标准：GB/T699-1988特性及适用范围：强度比15号钢稍高，很少淬火，无回火脆性。冷变形塑性高、一般供弯曲、压延、弯边和锤拱等加工，电弧焊和接触焊的焊接性能好，气焊时厚度小，外形要求严格或形状复杂的制件上易发生裂纹。切削加工性冷拔或正火状态较退火状态好、一般用于制造受力不大而韧性要求高的。化学成份：碳C：0.17～0.24硅Si：0.17～0

8、.37锰Mn：0.35～0.65硫S：≤0.035磷P：≤0.035铬Cr：≤0.25镍Ni：≤0.25铜Cu：≤0.25力学性能：抗拉强度σb(MPa)：≥410(42)屈服强度σs(MPa)：≥245(25)伸长率δ5(％)：≥25WORD完美格式下载可编辑专业资料断面收缩率ψ(％)：≥55硬度：未热处理,≤156HB试样尺寸：试样尺寸d209mm一．实验内容工件规格：d209mm具体工艺流程：