碳钢热处理及硬度和金相分析实验指导书

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1、碳钢热处理及硬度和金相分析实验一、实验目的1•了解热处理设备及其操作过程2.学会使用金相显微镜3.学会使用硬度计4.掌盒金相试样制备的基本操作方法，了解影响金相试样检验效果的主要因素5.了解碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火）工艺方法，观察碳钢热处理后的显微组织形态6.了解热处理工艺对碳钢駛度的影响二、实验材料45#钢试件、水椚、油椚、火钳、平板玻璃、金相砂纸、抛光剂、浸蚀剂等三、实验设备及使用方法1•箱式电炉1—电炉2—控制器SX2-5-12实物图操作步骤如下：（1）打开炉门，用火钳将工件放入炉中，关好炉门。（2）按热处理工艺要求设置好控

2、制程序并加热，具休操作方法详见附件三。2.抛光机1—抛光盘2—电源开关PG-2实物图操作步骤如下：(1)用滴管将抛光液加入抛光盘绒布上，旋转电源开关至ON位置。(2)手持工件将抛光而朝下,在抛光盘半径一半处抛光，注意力度,不要让试件飞出。当感到阻力大时就要添加抛光液。(3)抛光完毕，旋转电源开关至OFF位置。3.金相显微镜1—微调手轮2—粗调手轮3—物镜4—目镜5—载物台XJ-16B实物图4X1实物图操作步骤如下：(1)察看所使用物镜3和目镜4的放大倍数，物镜和目镜的放大倍数刻在嵌圈上，显微镜放大倍数M二M物XM0O(2)将试样放在载物台5

3、上，使被观察表面倒置在载物台屮间。（3）转动粗调手轮2,待看到组织后，再转动微调手轮1,直到所观察的图象清晰为止。4.硕度计1.操纵手柄2.变换载荷旋钮3.指示表4.压头5.支承台6.手轮HR-150A实物图操作步骤如下：（1）按下表选用压头和载荷，摇动操纵手柄1至卸荷位置。材料编号洛氏硬度符号压头种类载荷Kgf(N)表盘上刻度颜色常用硬度值范围1和2HRB直径1.588毫米钢球100(980)红线25〜100(HB60〜230)3和4HRC金刚石圆锥压头150(1471)里线八、、20-67(HB230-700)（2）将试样放在支承台5±

4、,使被测面向上。（3）顺时针方向转动手轮6升起支承台，使压头4压入试样。指示表3的指针开始沿顺吋针方向转，直到短针指到红点，长针基木向上垂直位置，（左右偏移不超过五格）此时表示压头已在lOkgf（9&1N）的预载荷下压入试样。（4）转动指示农的外环，使长针对准硬度值的起点。如试验HRB硬度吋，使长针对准红色数字30（即B）；试验HRC时，使长针对准黑色字C。（5）摇动手柄1至加荷位置，主载荷便通过杠杆加于压头上，使压头压入试样，长指针则按逆吋针方向回转，直至指针停止为止。（6）加荷后在试样上保持载荷时间约10秒，然后缓缓摇动手柄1卸除主载荷

5、（在2-3秒钟内卸除完毕），而预载荷仍然作用在试样上。此时长指针则沿顺时针方向传动，静止位置所指的数字即表示所测的洛氏硬度值，HRC读外圈黑刻度，HRB读内圈红刻度。(7)逆时针方向转动手轮6卸除预载荷，取出试样。(8)测量硕度时，在同一试样须进行三点以上试验。若计算硕度时应取平均值，但第一点的试验结果不应取用。四、实验步骤1.学生分组领取试件：4人一组，每组领取试件一套(编号1、2、3、4的45#钢试件各一件)和不同型号金相砂纸一套。2.根据材料编号所选定的热处理工艺，进行热处理工艺操作。编号1：完全退火，从室温加热到830°C,保温35

6、分钟，然后随炉冷却。编号2：正火，从室温加热到830°C,保温35分钟，然后在静止的空气中冷却。编号3：油淬，从室温加热到830°C,保温35分钟，然后放入油屮冷却。编号4：水淬，从室温加热到830°C,保温35分钟，然后放入水中冷却。3.制备金相试样(1)磨制先把金相砂纸平整的放在玻璃板上，手紧握试样并贴紧金相砂纸，轻压试样并缓慢向前推，用力要均匀，一直磨到试样只有一个方向的磨痕为止。然后换更细一号的砂纸。更换后的磨制方向应与前一号砂纸留下的磨痕相垂直，以利于观察粗磨痕的消除情况。同时，每更换砂纸后，应用棉花把试样表而擦净，以免较粗砂粒带

7、到细砂纸上擦伤试样的表而。(2)抛光抛光前应先把已经磨制好的试样用水清洗干净，以免砂粒划伤抛光面。抛光时应使试样与抛光圆盘旋转的线速度方向相垂直；抛光液要摇均匀并间断的加到抛光圆盘上去；抛光时要注意不要让试样飞出；抛光时间约2〜5分钟，不要太长。(3)浸蚀抛光后的试样要用水清洗干净，并吹干。把4%的硝酸酒精溶液用滴管吸出并置于试样表面，注意整个试样表面均要被浸蚀并没冇气泡，经几秒或几十秒(根据材料和组织)后，待试样表面变灰时迅速用水清洗，并立即吹干,再用毛巾擦去其它部位水迹。浸蚀的时间长短必须掌握好。时间过短，组织不能完全显示出来。时间过长

8、，试样表面灰黑，组织模糊不清，必须重新抛光再浸蚀。4.使用金相显微镜观察制备好的金相试样，同组之间相互交换试样进行观察，并画出或拍卜•所观察到的显微组织。5.使用硕度计测量试样的