钢的热处理及硬度测量ppt课件.ppt

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1、钢的热处理及硬度测量〈一〉实验目的〈二〉实验仪器〈三〉实验原理〈四〉操作步骤〈五〉注意事项一、实验目的1了解热处理工艺操作；2研究淬火温度、冷却速度、回火温度对45和T10钢性能（硬度）的影响；3熟悉硬度计的使用方法。二、实验仪器1.箱式电阻炉2.布氏硬度计3.洛氏硬度计4.维氏硬度计三、实验原理碳钢经热处理后的组织大都是不平衡组织，因此，在研究热处理后的组织时，不但要使用铁碳相图，而且要用钢的过冷奥氏体转变曲线（TTT或CCT曲线）来分析。45钢经不同热处理后的组织图1为45钢的CCT曲线。可用来分析该钢在退火、正火、淬火

2、后的组织。图145钢的CCT曲线(一)热处理实验45钢经完全退火后得到的组织是铁素体+珠光体。正火后的组织是铁素体+索氏体,如图2所示。与退火后的组织比较，正火后的组织中铁素体量较少，珠光体型组织细密且数量较多。图245钢的退火组织45钢的正火组织45钢在正常加热温度下油淬，得到的组织是马氏体（板条状和针状）+屈氏体（黑色网状）+少量上贝氏体（暗灰色羽毛状），如图3所示。若在水中淬火可得到全部马氏体（板条状和针状），但由于马氏体很细小，在显微镜下不易分清其形态特征，如图4所示。图345钢的油淬组织图445钢的水淬组织45钢水

3、淬后200℃回火，得到回火马氏体,如图5所示。回火马氏体仍保持马氏体的形态特征,但容易受浸浊，颜色比马氏体深。图545钢水淬后200℃回火组织45钢水淬后400℃回火，得到回火屈氏体，如图6所示。回火屈氏体中的铁素体呈白亮色，但仍基本保持原来马氏体形态。回火屈氏体中的渗碳体则呈细小粒状或细小片状分布在铁素体基体上。由于渗碳体颗粒非常细小，而且弥散度很大，在光学显微镜下不易分清。图645钢水淬后400℃回火组织45钢水淬后600℃回火，得到回火索氏体，如图7所示。回火索氏体中的铁素体呈白亮色等轴晶粒，回火索氏体中的渗碳体呈粒状

4、（比回火屈氏体中的颗粒大）分布在铁素体基体上。图745钢水淬后600℃回火组织T10钢780℃水淬M+A΄+Fe3C粒状T10钢780℃水淬+200℃回火回火M+较少A΄+Fe3C粒T10钢780℃加热-水冷400℃回火T回火+Fe3C粒回火M转变为：在保持M形态的F基体上分布着极其细小的渗碳体颗粒T10钢780℃水冷+600℃回火S回火+Fe3C粒由原来M组织形态变成多边形F与颗粒状渗碳体组成的组织称为回火S(二)硬度实验1、布氏硬度布氏硬度简介布氏硬度操作原理布氏硬度检测方法与技术条件布氏硬度的应用范围及优缺点。1.1布

5、氏硬度试验操作原理1.1.1操作原理用一定直径的钢球或硬质合金球，在规定的试验力作用下压入试样表面，经规定的保持时间后卸除试验力，测量试样表面压痕直径，布氏硬度值是试验力除以压痕表面积的商。见图3－11.1.2计算公式布氏硬度试验采用硬质合金球压头，硬度符号为HBW；普通钢球，硬度符号为HBS布氏硬度值按下式计算的：式中：F—试验力，kgf；s——压痕表面积，mmh——压痕深度，mm2。式中：D—球压头直径，mm；F——试验力，N；d——压痕平均直径，mm；2洛氏硬度试验洛氏硬度试验机的结构：金属洛氏硬度计是测量材料洛氏硬度

6、的专用设备。a.根据施加试验力的方式不同洛氏硬度计可分为：1．直接加荷式硬度计2．杠杆式硬度计3.还有弹簧加试验力及液压加试验力等形式的硬度计。b.按照结构形式不同：还分为台式和携带式等。图1－1直接加荷式硬度计1－2杠杆式洛氏硬度计图1-3洛氏硬度计的外观图便携式特点是：其试验力的施加是通过螺杆和一个已校准的弹簧完成的；用刻度表测量弹簧位移来确定试验力的大小；压痕深度的测量由精密螺旋测微机构完成，硬度值的读取方式是透过放大镜读取鼓轮上的刻度线。洛氏硬度操作原理a.测量原理及操作过程洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥或淬火钢

7、球作为压头，在初试验力F0及总试验力F1先后作用下，将规定的压头压入试样表面，保持一定的时间后卸除主试验力Fl，在保留初试验力F0下测量压痕残余深度e。100（或130）减去e值即为洛氏硬度值。b.计算公式：为常数，用钢球压头时为130；用金刚石压头时为100。K为什么定义为130或100？根据洛氏硬度定义：一个洛氏硬度单位在特定条件下定义为0.002mm的压痕深度残余增量。c.洛氏硬度标尺分类及选用原则洛氏硬度计按照洛氏硬度试验的基本定义设计，采用金刚石、φ1.588mm和φ3.175mm钢球三种压头，采用60kg、100

8、kg、150kg三种试验力。GB/T230-91《金属洛氏硬度试验方法》中扩展为HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRK、HRH九个标尺。A标尺采用金刚石压头，60kg的载荷，测量范围为20~88HRA。适用于测定坚硬或薄硬材料的硬度。如硬质合金、渗碳后淬硬钢、经硬化