《热处理工艺介绍》PPT课件

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1、热处理工艺、显微摄影与组织分析机械工程实验教学中心实验目的了解化学成分，热处理工艺对钢的组织和性能的影响。学习金相试样制备、显微摄影及暗室技术，提高综合实验技能。提高综合分析问题的能力。机械工程实验教学中心实验器材和设备箱式电炉硬度计抛光机金相显微镜曝光箱放大机上光机机械工程实验教学中心钢的热处理热处理是将钢加热到一定温度，经过一定时间的保温，然后以一定速度冷却下来的操作，通过这样的工艺过程钢的组织和性能将发生改变。通常加热、保温的目的是为了得到成分均匀的细小的奥氏体晶粒，亚共析碳钢的完全退火、正火、淬火的加热温度范围是AC3+30~50℃，过共析钢的球化退火及淬火加热温度是A

2、C1+30~50℃，过共析钢的正火温度是ACCm+30~50℃，保温时间根据钢种，工件尺寸大小，炉子加热类型等由经验公式决定。碳钢的过冷奥氏体在AC1~550℃范围内发生珠光体转变，形成片状铁素体和渗碳体的机械混合物。依据片层厚薄的不同有粗片状珠光体（P），细片状珠光体——索氏体（S）和极细片状珠光体——屈氏体（T）之分。硬度随片距的减小（转变温度的降低）而升高。实验原理机械工程实验教学中心钢的热处理碳钢的过冷奥氏体在550~350℃之间发生贝氏体转变，生成由平行铁素体条和条间短杆状渗碳体构成的上贝氏体（B上）。在光学显微镜下呈黑色羽毛状特征。过冷奥氏体在350~MS之间等温得

3、到黑色针状的下贝氏体（B下），它是由针状铁素体和其上规则分布的细小片状碳化物组成。过冷奥氏体以超过临界速度的快冷至MS以下温度，将发生马氏体转变，生成碳在α~Ee中的过饱和固溶体——马氏体。常见的有板条马氏体（碳＜0.2%）、针（片）状（碳＞1.0%）马氏体以及由它们构成的混合组织（碳为0.2%~1.0%）。随转变温度的降低钢的硬度升高。钢加热到一定温度保温后缓慢冷却（通常随炉冷却）至500℃以下空冷叫退火，得到接近平衡态的组织。奥氏体的钢在空气中冷却叫正火，得到先共析铁素体（或渗碳体）加伪珠光体。过冷奥氏体快冷（大于临界冷速）叫淬火，得到马氏体组织。淬火钢再加热到A1以下会发

4、生回火转变，随回火温度的升高分别得到回火马氏体，回火屈氏体和回索氏体。实验原理机械工程实验教学中心试样制备要在金相显微镜下对金属的组织进行观察和影响，必须制备平整、光亮、清洁、无划痕，并用适当的方法显示出真实组织的试样。本实验采用：（1）手工磨样试样在金相砂纸上由粗到细磨制。磨样时用力均匀，待磨面上旧磨痕消失，新磨痕均匀一致时就更换细一号的砂纸，并且试样转90°再磨。一般磨制到4号（粒度800）砂纸即可。（2）抛光本实验采用化学抛光与机械抛光相结合的方法。化学抛光：靠化学药剂对试样表面不均匀溶解而得到光亮的抛光面，凸起部分溶解速度快而凹下部分溶解速度慢。具体操作是用竹筷夹住浸有

5、抛光剂的棉球均匀的擦试磨面，待磨痕基本去掉后，立即用水冲洗。实验原理机械工程实验教学中心试样制备（2）抛光机械抛光：在专用的抛光机上进行，抛光织物（如呢料、金丝绒等）固定在抛光盘上，洒以抛光粉悬浮液，试样轻压于旋转的抛光盘上，靠嵌于抛光织物中的抛光粉的磨削作用和滚压作用，得到平整、光亮无划痕的磨面。（3）化学浸蚀试样在浸蚀剂作用下，组织中电位低的部分为阳极，电位高的部分为阴极，低电位处溶解较快而呈现凹陷从而显示出组织特征。碳钢常用3~4%硝酸酒精溶液浸蚀。组织观察与显微摄影制好的试样放在显微镜的载物台上，调整好焦距，依靠物镜和目镜的两次放大，在人眼明视距离处得到一个放大虚像，所

6、以观察时显微镜总的放大倍数为：M总=M物×M目×校正系数，对于奥林巴斯显微镜校正系数为1。实验原理机械工程实验教学中心组织观察与显微摄影观察与分析组织，选择典型的清洁无划痕的部位摄影。摄影时，物镜成的象通过摄影日镜再次放大后在承影屏得到放大的实象，放上感光胶片，按动快门，胶片就曝光了。对于PME奥体巴斯显微镜摄影倍数计算公式为：散片M总=M物×M摄影目视×1.33135胶卷M总=M物×M摄影目镜×0.7曝光时间自由动测表测出，再乘以修正系数5~6即得正确曝光时间。暗室技术感光胶片要在暗室中经过显微、定影、水洗、晾干的工作才能得到一张黑白与组织相反的负片，俗称为底片。显影定影的基

7、本原理：胶片曝光后，感光乳剂上已经形成了由银盐组织的潜影，在显影剂作用下，乳剂中已曝光的银盐还原成金属银，再经定影，使未感光的卤化银生成可溶性银盐而被除去。水洗后晾干就得到负片了。实验原理机械工程实验教学中心暗室技术印相在曝光箱上进行，负片与相纸药面相对，以一恰当时间（常由试验所得）曝光，再经显影、水洗、定影、水洗、上光就得到一张与组织黑白相同的照片了，此称正片。放大在放大机上进行，按照需要的放大倍数，仔细调焦，以一恰当时间曝光，以后的操作同印相。选用全色胶片时，胶片（卷）的切、装、取、显影