表3-1碳钢普通热处理的加热温度方法

表3-1碳钢普通热处理的加热温度方法 实验三、四 钢的热处理 一、实验目的 1(了解钢的普通热处理(退火、正火、淬火、回火)的工艺方法和操作规程。掌握各种成分的碳钢加热 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 的选定原则。 2(研究热处理的冷却速度对钢的组织和性能的影响。了解回火温度对淬火钢的组织和性能的影响。 3(了解各种热处理设备的结构和使用方法。 二、实验概述 钢的热处理是指将钢在固态下施以不同的加热、保温与冷却，以改变其组织和性能的一种工艺。普通热处理有退火、正火、淬火及回火等。 (一)碳钢热处理工艺 1( 加热温度 ( 碳钢普通热处理的加热温度，原则上可按表3-1选定。但生产中，应根据工件实际尾部2 作适当调整。 表3-1 碳钢普通热处理的加热温度 方 法 加 热 温 度 (?) 应 用 范 围 Ac3+(30,50) 亚共析钢完全退火 退 火 Ac1+(10,20) 过共析钢球化退火 Ac3+(50,70) 亚共析钢 正 火 Accm+(50,70> 过共析钢 Ac3+(30,70) 亚共析钢 淬 火 Acl+(30,70) 过共析钢 低温 150 ,250 切削刃具、量具，冷冲模具、高硬度零件等 回中温 350,500 弹簧，中等硬度零件等 火 高温 500 ,650 齿轮，轴，连杆等要求综合力学性能的零件 常用碳钢的相变温度如表3-2所示。 热处理加热温度不能过高，否则会使工件的晶粒粗大、氧化、脱碳严重，变形、开裂倾向增加。但加热温度过低，也达不到要求。 2(加热时间 热处理的加热时间(包括升温与保温时间)与钢的成分、原始组织、工件的尺寸与形状、使用 表3-2常用碳钢的相变温度及本次试验工艺参数 相 变 温 度 本次试验工艺参数 钢 号 Ac Ac A 正火温度 淬火温度 回火温度 备 注 13Ccm 为节省时间，试验20 735855 , 900?10 870?10 中，加热温度:?45 724 780 ,850?10 830 ?10200、400、 600 850?，45钢淬、正，60 727 766 , T12钢正火;?780?，T 8730 , , 770?10 790 ?10 T 8钢正、淬，T12钢T10730 800 , 淬;?900?，20钢正、T12 730 820 , 860?10770?10 淬。 的加热设备与装炉方式及热处理方法等许多因素有关。因此，要确切计算加热时间是比较复杂的。在实验室中，通常按工件有效厚度，用下列经验 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 计算加热时间: 式中 t——加热时间(min); α——加热系数(min,mm); D——工件有效厚度(mm)。 当碳钢工件的有效厚度D?50mm，在800,960?箱式电阻加热炉中加热时，α=1,1.2(min,mm)。 回火的保温时间，要保证工件穿透加热，并使组织充分譬变。组织转变时间一般不大于0.5 h，但穿透加热时问则随回火温度、工件有效厚度、一装炉量及加热方式而异。生产中，一般为l,3 h。由于实验所用试样较小，故可用0.5h。 3(冷却方法 钢退火一般采用随炉冷却到600?以下再出炉空冷。正火采用空气中冷却。淬火时，钢在过冷奥氏体最不稳定的范围内〔650,500?〕的冷却速度应大于马氏体临界冷却速度，以保证工件不转变为珠光体型组织;而在Ms附近的冷却速度应尽可能低，以降低淬火内应力，减少工件变形与开裂。因此，淬火时除了要选用合适的淬火冷却介质外，还应改进淬火方法。对形状简单的工件，常采用简易的单液淬火法，碳钢用水或盐水溶液作冷却介质，合金钢常用油作冷却介质。回火一般在空气中冷却。 (二)碳钢热处理后的组织与性能(略) 1( 珠光体型组织 2( 贝氏体型组织 3( 马氏体组织 4( 回火组织 (三)碳钢碳的质量分数对淬火后硬度的影响 在正常淬火条件下，钢的碳的质量分数越高，淬火后的硬度也越高。但碳的质量分数W,C0.8%的钢，淬火后硬度增加不明显。 一般低碳钢淬火后，硬度在40HRC左右;中碳钢淬火后，硬度可达50,60HRC;高碳钢淬火后，硬度高达62,65HRC。 三、实验设备用品及试样 (一)实验设备 1)实验用箱式电阻加热炉(附测温控温装置) ( (2)布氏硬度计、洛氏硬度计。 (3)金相显微镜。 (二)实验用品 (1)淬火水槽。 (2)淬火油槽。 (3)盐水淬火:盐、槽。 (4)夹钳、砂纸、手套等。 (5)制作金相试样用工具、材料 (三)实验试样 试 样 材 料 ? 数量(每组) 用 途 分析钢加热奥氏体化后的冷却速度 退火状态的T12钢 3块 (空、水、油)对其组织、性能影响 分析(高、中、低)回火温度对钢组 淬火状态的45钢 3块 织、性能的影响 退火状态的20钢、45钢、T12钢 各1块 分析含碳量对钢淬火硬度的影响 分析低碳钢加热奥氏体化后的淬透性退火状态的20钢? 3块 (盐、水、油) 热处理状态的金相试样(详见 实验报告 化学实验报告单总流体力学实验报告观察种子结构实验报告观察种子结构实验报告单观察种子的结构实验报告单 内容4) l套 (7种) 碳钢中各种不平衡组织的特征 ?为了有利于对碳钢的成分、热处理工艺与其组织，性能问关系的分析，本实验所用的试样材料可采用前实验中已冲断的三种碳钢冲击试样。?此次该项试验内容仅作教学研究探讨，不要求 学生进行分析。 四、实验方法与步骤 1(试样准备 热处理的试样一般制成Φ20×15mm左右，可直接选用Φ20mm的圆钢切割而成，然后将每个试样以不同材料或不同的热处理进行分别编号，并打上钢印。 2(试样装炉 按要求试样在装炉之前要先测试硬度，同时预先将电炉温度升到规定的温度。 3(试样出炉和冷却 这是直接影响实验效果的关键，必须周密安排充分准备。 4(测量硬度 5(回火处理 按热处理内容规定，将淬火后的试样，分别装入指定温度的电炉内进行加热，由于回火的加热温度较低，加热保温的时间要相应长一些，然后取出空冷到室温。 6(观察钢热处理状态的金相试样的显微组织，识别其组织组分及形态特征，并给出实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 中指定的几种组织示意图。 五、实验注意事项 (往炉中放、取试样时，应先切断电炉的电源。开、关炉门要快，以免炉门打开时过长而使1 炉温下降。 2(往炉中放、取试样时，操作者应戴上手套，并使用夹钳，以防烧伤。夹钳必须擦干，不得沾有水或油。 3(淬火冷却时，试样要用夹钳夹紧，动作要迅速，并要在冷却介质中不断搅动。夹钳还要夹在测定硬度的表面上，以免影响硬度值。 4(淬火水槽温度应保持20,30?左右;水温过高应及时更换冷却水。 5(测定硬度前，必须用砂纸将试样表面的氧化皮除去并磨光。每个试样应不同部位测定三次硬度，计算后两次的平均值，并作好记录。 六、实验报告 1(钢加热奥氏体化后的冷却速度对其组织与性能的影响 试样材料 热处理工艺参数 硬度值HRC 显微组织 钢 尺寸加热温保温时冷却方平均第1次 第 2次 第 3次 /mm号度 /? 间/min 法 值 空冷 T12 油冷 水冷 (1)根据实验记录，填写上表。 (2)根据实验数据，说明钢加热奥氏体化后，冷却速度对钢组织与性能的影响。 2(回火温度对淬火钢组织、性能的影响及回火组织的稳定性 试样材料 回 火 工 艺 参 数 硬度值 HRC 显微组织 钢 回火前 加热温保温时冷却 第1第2第3平均号硬度HRC 度/? 间/min 介质 次 次 次 值 200 45 400 600 对比试样材料回 火 工 艺 参 数 硬度值 HRC 显微组织 钢 回火前热处理加热温保温时冷却 第1第2第3平均号及硬度HRC 度/? 间/min 介质 次 次次 值 200 调质: 45 600 低温回火: 3(绘出回火温度和硬度的关系曲线图，并联系组织，分析其性能变化的原因 4(碳钢的碳的质量分数对淬火后硬度的影响 试样材料 热处理工艺参数 硬度值HRC 碳的质量 w分数c钢 尺寸加热温度保温时间冷却 平均第1次 第 2次 第 3次 /mm /min ×100 号 /? 介质 值 20 45 盐水 T8 T12 5(根据实验数据，给出钢中碳的质量分数与淬火后硬度间的关系曲线，并分析其原因。 6(若本实验数据与一般资料上的数据差别较大时，试分析出现误差的原因。