45钢正常温度淬火和过热、欠热淬火的组织硬度实验

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1、45钢正常温度淬火和过热、欠热淬火的组织硬度实验　　摘要本文实验内容是45钢在正常温度淬火和过热、欠热淬火时的金相组织观察和硬度测试。实验分6组进行，将45钢分别加热到750??C、850??C和950??C，在水和20号机油中冷却，测试试样硬度，制作金相试样，观察金相组织，并进行比较与分析。　　关键词45钢淬火金相组织硬度　　中图分类号：TG161文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.09.023　　MicrostructureandHardnessExperimentof45SteelNormal　　Temper

2、atureandOverHeatandUnderHeatQuenching　　LULingkai，CAOHuanling，XUXiaofeng　　（ZhejiangAgriculture&ForestryUniversity，Hangzhou，Zhejiang311300）　　AbstractThecontentofthispaperisthemicrostructureandhardnessexperimentof45steelnormaltemperatureandoverheatandunderheatquenching.TheExperiment

3、swerecarriedoutin6groups.Thesampleswasheatedto750degreesand850degreesand950degrees，thesampleswerecooledinwaterand20engineoil，testsamplehardness，productionofmetallographicspecimen，observethemicrostructure，andcomparisonandanalysis5theresults.　　Keywords45steel；quenching；microstructu

4、re；hardness　　钢的热处理工艺一般分为退火、正火、淬火和回火四种。淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。常用的淬冷

5、介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用，机械中重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。淬火是钢铁材料强化的基本手段之一，本文实验材料45钢在淬火前的硬度低于28HRC，淬火后的硬度可达到甚至超过55HRC，其硬度值的大小由热处理工艺决定。　　45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。目前45钢的热处理工艺有正火、淬火与回火，一般热处理温度为：正火850℃、淬火840℃、回火600℃。随着热处理工艺参数的变化，热处理后455钢组织和性能随之改变。一定温度下

6、正火时得到珠光体和铁素体组织，而淬火和回火得到的则是马氏体组织。随着加热温度、保温时间和冷却速度等的改变，热处理后所得到的组织变化主要是组织粗细和组织类型二个方面，组织粗细和组织类型是使45钢性能改变的根本原因。通常显微组织颗粒越细，材料的综合性能就越好。　　1实验设备及材料　　（1）箱式电阻炉；（2）HR150型洛氏硬度计；（3）NJF-120A金相显微镜；（4）砂轮机、抛光机、金相砂纸、玻璃板及吹风机；（5）冷却剂：水、20号机油；（6）试样尺寸：45钢，形状为圆柱体30*30mm。　　2实验内容和步骤　　（1）按表1将实验分成6个小组进行，每组领取

7、样品；（2）依据铁碳合金相图，按表1给定的加热温度和保温时间，在箱式电阻炉上设定加热温度与保温时间，对试样进行加热和保温；（3）按表1将试样在水中或油中冷却；（4）将热处理试样表面打磨光滑，测出洛氏硬度值，实验数据填入表1中；（5）金相试样制备包括取样、粗磨、细磨、抛光和浸蚀五个步骤，浸蚀剂为4%硝酸酒精；（6）在金相显微镜下观察试样，并拍下金相组织照片，放大倍数500；（7）比较45钢在正常温度淬火和过热、欠热淬火后的金相组织区别，同时对硬度进行比较分析。　　3金相组织和硬度　　3.1淬火温度的选择　　淬火加热温度一般在钢的临界点以上30～50℃，如图

8、1所示。对于亚共析钢，一般加热至Ac3以上30～50℃，可使淬火马氏体细小均匀。