钢的热处理后的组织观察与分析实验报告.docx

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一、试验目得
1、观看热处理后钢得组织及其变化；
2、争论加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能得影响
二、试验原理
(一〕钢得热处理工艺
钢得热处理就就是通过加热、保温与冷却三个步骤来转变其内部组织，而获得所需性能得一种加工工艺。
淬火、回火就是钢件得重要热处理工艺。所谓淬火就就是将钢件加热到Ac 或 Ac1 以
上，保温后放入放入各种不同得冷却介质中快速冷却，以获得马氏体组织得热处理操作。
〔１)淬火加热温度：依据Fe—Ｆe3C 相图确定，如图 1 ,其加热温度为Ac3 十 3０～50℃,〔如低于Ａc3),则淬火组织中将消灭铁素体,、过共析钢其加热温度为Ac1
＋30～5０℃,。过高得加热温度〔如高于Ａcm〕,会因得到粗大得马氏体，过多得剩余Ａ而导致硬度与耐磨性得下降，脆性增。
(２〕回火温度:回火温度打算于要求得组织及性能。按加热温度不同，回火可分为三类： 低温回火:在 1５0～25０℃回火,所得组织为回火马氏体。硬度约为ＨRC5７~6０，其
目得就是降低淬火应力，削减钢得脆性并保持钢得高硬度。一般用于切削工具、量具、滚
动轴承以及渗碳与氰化件。
中温回火：在 350~5000Ｃ回火，所得组织为回火屈氏体，硬度约为ＨRC4０~4８，其目得就是获得高得弹性极限，同时有高得韧性。因此它主要用于各种弹簧及热锻模。
高温回火：在５０0～65０～;回火，所得组织为回火索氏体，硬度约为HRＣ２5~35。 其目得就是获得既有肯定强度、硬度,又有良好得冲击韧性得综合机械性能，常把淬火后经高温回火得处理称力调质处理,因此一般用于各种重要零件,如柴油机连扦螺栓，汽车半轴 以及机床主轴等。
2、保温时间得确定
为了使钢件内外各局部温度均匀全都,并完成组织转变，使碳化物溶解与奥氏体成分均匀化,就必需在淬火加热温度下保温肯定时间。通常将钢件升温与保温所需得时间计算在一起,称为加热时间.
3、冷却速度得影响
冷却就是淬火得关键工序,一方面冷却速度耍大于临界冷却速度，以保证得到马氏体，另一方面又期望冷却速度不要太大，，以减小内应力，避开变形与开裂,为此，依据 c 曲线考虑，淬火工件必需在过冷奥氏体最不稳定温度范围(６５0～550℃〕进展快冷,以超过临界冷却速度,而在 Ms〔３０0~2０0℃)点以下,尽可能慢冷以削减内应力。为保证淬火质量，应适中选用淬火介质与淬火方法。
三、试验设备与材料
〔1)数码显微镜、图像采集系统、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等；
金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等；
热处理试样一套.
三、试验内容
各样品钢经过不同得热处理工艺后，在硝酸酒精溶液得腐蚀后，在显微镜下观看其组织。
珠光体P
℃
铁素体 F 索氏体 S 铁素体 F
1、45 钢 860℃炉冷 X400 倍 2、
45 钢 860℃空冷 Ｘ200
屈氏体T 马氏体 M 回火索氏 回火S
３、4５钢 860℃油冷 X４0０ 4、45 钢 860℃水冷
＋６00℃回火 Ｘ2０0
板条马氏体M
５、45 钢 860℃水冷 ‏ﻩX4０0
回火马氏体 剩余奥氏体 粒状渗碳体
7、T１2 水冷+低温回火 X400

马氏体 M 铁素体 F 6、45 钢 750℃水冷 X4０0
铁素体 F 球状渗碳体
高碳马氏体 高碳马氏体M 屈氏体T
9、T12 11０0℃水冷 Ｘ４0０10‏ﻩ、 Ｔ12 1１00℃ 油冷 Ｘ40０
铁素体 F 珠光体P
１１、2０＃91０℃空冷 X4０0
０0

马氏体 M 铁素体 F
１2、20#９10℃ 盐水冷 X4
铁素体 F
珠光体P
1３、2０CrMo 空冷 X400
０
上贝氏体 上 B
14、６５Ｍn 等温淬火 X40
下贝氏体 下 B
15、
四、思考题
65Mn 等温淬火 X4０0
１、45 钢淬火后硬度缺乏，如何用金相分析来断定就是淬火加热温度缺乏还就是冷却速度不够?
答：依据马氏体组织级别来推断，等级高说明温度缺乏,等级低说明速度不够。
2、45 钢调制处理得到组织与T12 球化得到得组织在本质、形态、性能与用途上有何差异?
答：4５＃钢调质得到得组织为回火索氏体既铁素体基体上分布着颗粒状碳化物。回火索氏体综合机械性能最好，强度,塑性,韧性与硬度都较好，适合做机械构件。Ｔ１2 球化退火后得到得组织为铁素体基体上分布着细小均匀得球状渗碳体.
硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时工件变形与开裂倾向小。这种方法适用于共析钢与过共析钢这些不易加工得组织.
3、指出以下工件得淬火及回火温度,并说明回火后所得组织：
〔１〕 45 钢得小轴；
淬火后进展调质处理, 550～650℃高温回火后获得回火索氏体组织(2〕6０钢得弹簧;
淬火后一般中温回火,３50～450℃回火后获得回火索氏体组织
〔3〕T１2 钢得锉刀
淬火后低温回火，150～250 回火后获得回火马氏体组织