碳钢的热处理及硬度计使用实验.docx

实验二 碳钢的热处理及硬度计使用
1、 熟悉碳钢的基本热处理的操作方法。
2、 了解含碳量、加热温度、保温时间、冷却速度等主要因素对碳钢热处理后性能的影响。
3、 学会洛氏硬度计的使用。
概述
.碳钢的热处理
钢的热处理是利用钢尽量缓慢以减少内应力， 避免变形和开裂。为了解决上述矛盾，可
以采用不同的冷却介质和方法，使淬火工件在奥氏体最不稳定的温度范围内（ 650~550oC）
快冷，超过临界冷却速度。在（300~100oC）以下温度时慢冷，理想的冷却速度如图
示。
V
时间
1 一单介质悴火i 2—取介质悴衣I


常用淬火方法有单液淬火、双液淬火（先水冷后油冷）、分级淬火、等温淬火等（）。 。

冷却介质
冷却速度（0 C/S）
650~550oC 区间
300~100oC 区间
水（18oC）
600
270
水（26oC）
500
270
水（50oC）
100
270
矿物油
150
30
变压器油
120
25
肥皂水
30
200
10%油水
70
200
10%NaCI 水（18oC）
1100
300
10%NaCI 水（50oC）
800
270

硬度是金属材料机械性能的重要指标之一，因测量简便，在生产中得到广泛应用，热 处理后的零件性能，常用洛氏硬度计来测量。
洛氏硬度值是根据负荷（也叫外力）作用下产生的压痕深度值来确定的。其测量原理 。
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图中:
0— 0
1 — 1
未加负荷。压头未接触试样时的位置。
压头加预负荷（10公斤）后压入试样的压痕深度 h。的位置。ho包含预负荷所引 起的塑性变形和弹性变形。
加主负荷后，压头在总负荷（150公斤）作用下压入试样的压痕深度，它包括 总塑性变形和弹性变形。
卸除负荷后，压头由于主负荷所产生的弹性变形被消除而略提高后位置。这时 压痕的深度h=h1-h0作为测量硬度的依据。
HRA、HRB、HRC 来
洛氏硬度值是没有单位的数值，直接从表盘上读出。 洛氏硬度计可以用不同的压头和不同的总负荷搭配使用。分别以 表示，。

标尺
符号
压头
初始实
验力
表盘上刻 度颜色
常用硬度值 范围
应用范围
HRA
120 °金刚石圆锥

黑色
20~88
硬质合金、表面淬火钢
HRB

红色
20~100
退火钢、正火钢
HRC
120。金刚石圆锥
黑色
20~70
淬火钢、调质钢
2、洛氏硬度计的构造及操作
2
洛氏硬度计类型较多，外形构造也各不相同，但构造原理及主要部件均相同。洛氏硬 度计的构造简图如图 ，洛氏硬度计的外形如图 。
1—压头 2—负荷砝码 3—主杠杆4—测量杠杆
5—表盘6—缓冲油缸 7—工作台