材料改性实验

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1、材料改性工艺实践论文题目：钢的端淬实验研究姓名：某某某学号：10611071xx专业：金属材料工程班级：10材料-1指导教师：某某某摘要：通过对45号钢，T10、60Si2Mn的端淬实验，将淬火后的三种试样进行打磨后在洛氏硕度计上测硕度值，并将热处理后的试样进行切割，磨制,抛光，腐蚀，在蔡司显微镜观察不同位置的组织图片，分析端淬过程屮不同的冷却速度对钢淬火后组织性能的影响，实验表明：末端的冷却速度最大，其组织为马氏体，随着冷却速度的降低组织变为屈氏体，再逐渐过渡到原始组织，其硬度值也由高变低。关键字：端淬；便度；组织；性能、八一一刖吞：45号钢是常用的屮碳调质结构钢。该钢冷

2、塑性一般，退火、正火比调质时要稍好，具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料來源方便。适合于氢焊和氮弧焊，不太适合于气焊。焊前需预热，焊后应进行去应力退火。该钢经调质处理后，其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢，但该钢淬透性较低，水中临界淬透直径为12^17mm,水淬时冇开裂倾向。当直径大于80mn）时，经调质或正火后，其力学性能相近，对中、小型模貝零件进行调质处理后可获得较高的强度和韧性，而大型零件，则以正火处理为宜，所以，此钢通常在调质或正火状态下使用。T10是最常见的一种碳素工具钢，韧度适中，生产成本低，经热处理后硕度能

3、达到60HRC以上，但是，淬透性不高且淬火变形大，品粒细，在淬火加热时不易过热，仍能保持细晶粒组织；淬火后钢中有未溶的过剩碳化物，所以耐磨性高，用于制造具有锋利刀口和有少许韧性的工具。适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，也可用作不受较大冲击的耐磨零件。60Si2Mn弹簧钢是应用广泛的硅猛弹簧钢，强度、弹性和淬透性较55S12Mn稍高。60S12Mn弹簧钢适于铁道车辆、汽车拖拉机工业上制作承受较大负荷的扁形弹簧或线径在30mm以下的螺旋弹簧、也适于制作工作温度在250°C以下非腐蚀介质屮的耐热弹簧以及承受交变负

4、荷及在高应力下工作的大型重要卷制弹簧以及汽车减震系统等。本实验对三种刚进行端淬实验，分析金属材料通过不同冷却速度使其内部的组织结构发生变化以达到改善组织和性能的关系，揭示现象本质，为更深入分析材料所具有的潜在的综合机械性能，充分发挥材料使用性能。二、实验材料及试验方法2.1实验材料与设备试样均为025X100mm的45、T10、60Si2Mn铸坯，离试样3〜5mm处是直径为28〜30mm,以供淬火悬挂使用。箱式电阻炉，虎钳，砂轮机，（人工切割），（落地式）砂轮机规格①250X15X32mm,转速2800r/min,功率2.2KW、抛光机，Axovert25蔡司显微镜、端淬机

5、、洛氏硕度计。三种试样的成分分别如表1、2、3所示：表145#钢化学成分C%Si%Mn%Cr%Ni%Cu%0.42-0.50%0.17-0.37%0.50-0.80%W0.25%W0.30%W0.25%表2T10钢化学成分C%Si%Mn%s%P%0.95〜1.04%W0.35%W0.40%W0.020%W0.030%表360Si2Mn钢化学成分c%Si%Mn%Cr%Ni%s%P%0.56-0.641.60-2.000.60-0.69WWww%%%0.300.400.0300.035%%%%2.2实验方法与步骤2.2.1加热in图1.1末端025把45号钢，60Si2Mn,T

6、l0三个试样分别放入箱式电阻炉中，试样加热吋应尽量靠近电热炉端点附近以保证热电炉测出温度，开炉门放试样，当试样颜色一致时开始计算保温时间约三十分钟后，用t柄钳子取出，三种钢的淬火温度分别为890°C,890°C,790°Co2.2.2淬火试样运用末端淬火法进行淬火，其原理为：将钢的标准试样（①25X100mm）在自动控温箱式热处理炉加热到780°C后，迅速放入末端淬火试验机的冷却孔中，对试样的末端喷水冷却。规定喷水管内径为12.5nnn,水柱的自由高度为65mm±5mm,水温为20°C〜30°C进行淬火，其示意图如图1.1所示。由于试样仅末端淬火，所以整个I员I柱沿长度方向

7、由下而上冷却速度逐渐减小，故试样经末端淬火的组织马氏体一贝氏体一屈氏休一原始组织。2.2.3磨样将加热到淬火温度后的试样取出，试样末端喷水冷却进行淬火，冷却10〜15min后至室温，将淬火后的试样沿圆柱表面纵向磨去0.3〜0.5mm的深度，然后经砂纸研磨，以获得平面，便于测定硬度。试样在磨制过程屮要进行冷却，以免试样产生冋火而影响硕度的测量。2・2・4测量硬度值1/八内孔们2・5利用R（D）-15OA1洛氏®j度计用来测量其洛氏®j度值，沿试样磨制平面的中心线进行测量，由试样水冷短（即末端起），每隔1.5mm测量一