45号钢淬火回火实验报告

1、45号钢淬火回火实验报告45号钢淬火回火实验报告 郑州航空工业管理学院 金属材料及热处理课程设计学生专业： 材料成型及控制工程学生姓名：学生学号：所在学院： 机电工程学院指导老师：报告日期： xxxx 年 5 月 14 日目录 TOC o 1-5 h z 一、 实验综述 （ 3） o Current Document 二、 实验目的 （ 8） o Current Document 三、 实验设备 （ 8） o Current Document 四、实验过程 （8） o Current Document 五、实验结果 （9） o Current Document 六、实验结果分析 （ 12） o

2、 Current Document 七、 结论 （12） o Current Document 八、 防止变形和开裂。为此，可根据 C 曲线图（如图 表 3 所示），使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定的温度范围（ 650 550）进行 快冷（即与 C曲线的“鼻尖”相切） ，而在较低温度（ 300100）时冷却速度图表 3本实验将加热温度定在 790 oC，保温 30分钟后进行水冷。为了保证淬火效果 应选用合适的冷却方法（如双液淬火、分级淬火等 ） 。不同的冷却介质在不同的 温度范围内的冷却速度有所差别。各种冷却介质的特性见表 4。表4 几种常用淬火介质的冷却能力冷却介质在下列温度范围内的冷却速度（

3、 / 秒）65055030020018的水60027050的水10027010NaCl水溶液（ 18）110030010NaoH水溶液（ 18）120030010NaoH水溶液（ 18）800270蒸馏水（ 50）250200硝酸盐（ 200）35010菜籽油（ 50）20035矿务机油（ 50）15030变压器油（ 50）12025（二）钢的回火回火是将淬火后的零件加热到低于 A1的某一温度并保温， 然后以适当的方 式冷却到室温的热处理工艺。钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆， 并且工件内 部存在很大的内应力， 如果直接进行磨削加工往往会出现龟裂； 一些精密的零件 在使用过程中将会由于变形引起

4、尺寸变化而失去精度， 甚至开裂。因此钢淬火后 必须进行回火处理。不同的回火工艺可以使钢获得所需的性能。图表 5为 45钢 淬火后经不同温度回火后的组织及性能。类型回火温度（C）回火后的组织回火后硬度（HRC）性能特点低温回火150250回火马氏体 +残 余奥氏体 +碳化 物6057硬度高，内应力小中温回火350500回火屈氏体3545硬度适中，有较高的弹性高温回火500 650回火索氏体2033具有良好塑性、 韧性和一定强度 相配合的综合性 能图表 5对碳钢来说， 回火工艺的选择主要是考虑回火温度和保温时间这两个因素。也可 以采用经验公式近似地估算回火温度。例如 45 钢回火温度的经验公式为：

5、T（） 200 K（60）式中： K系数，当回火后要求的硬度值 HRC30时， K=11； HRC时，K=12。所要求的硬度值（ HRC）。回火温度：在实际生产中通常以图纸上所要求的硬度要求作为选择回火温度的 依据。回火冷却方式：碳钢回火时，一般采用在空气中冷却。（3） 观察金相操作方法掌握金相显微试样的制备过程和基本方法，并观察、认识其金相显微组织；（1）实验仪器及材料1 仪器：台式金相显微镜、预磨机、砂纸、抛光机、吹风机等。2 材料；待磨试样每人一块； 各号金相砂纸一套； 腐蚀剂； 无水乙醇； 4 硝酸酒精；制备好的工业纯铁试样，棉球、镊子等。内容在利用金相显微镜观察、分析和研究金属材料的

6、金相显微组织时，需要在该 材料的典型部位截取样块， 然后通过一系列的制备过程， 制成符合要求的金相显 微试样。即在金相显微镜下可以观察到很清晰的金相显微组织， 其整个过程即为 磨片。机械抛光 机械抛光可分为粗抛和细抛两个步骤，均在抛光机上进行。粗抛时转速要高 些，细抛或抛软材料时转速要低些， 所用抛光材料由抛光布和抛光粉， 抛光布蒙 在抛光盘上，不同要求应适当选用不同的抛光布。粗抛时常用帆布、粗呢等，精 抛时常用绒布、细呢、丝绸等。机械抛光的方法及注意事项如下：A抛光粉要配制成抛光液使用，比例大约为 水：粉 20： 1 左右。B抛光时应使试样磨面均衡地压在旋转着地抛光盘上，压力不宜过大，并 应

7、使试样沿抛光盘的半径方向从中心到边缘来回移动。C 抛光过程中要不断注入适量的抛光液，抛光布上的抛光液不宜太多或太 少，以试样表面提起后几秒内能干为宜。D抛光后期，应使试样在抛光盘上各方向转动，以防止钢中夹杂产生拖尾 现象。E抛光时间不宜过长，以防抛光表面层金属变形。化学浸蚀 经抛光后而没有浸蚀的试样在显微镜下除了能观察到非金属夹杂物(石墨、 氧化物、硫化物等)及其本身所具有的孔洞、裂纹等缺陷之外，看不到金属内部 的组织，必须经过浸蚀。利用化学浸蚀剂，通过化学或电化学作用显示金属的组织： 浸蚀方法：将已抛光好的试样磨面先用轻水冲洗干净， 然后用酒精棉清擦一 遍，再将试样浸入浸蚀剂中， 或用镊子夹

8、着蘸上浸蚀剂的棉球擦其磨面。浸蚀的为操作失误造成的误差2、淬火后的硬度测量次数12345硬度 （HRC）51.249.751.550.251.8图表 8分析：与淬火前相比， 淬火后的硬度明显增大。说明适当的淬火可以增大材料的 硬度3、回火后的硬度测量硬量次保 度 数 温（HR时HC R ）时间12345平均0.540.541.240.641.840.140.7图表 10分析：与淬火前相比， 回火后钢的硬度明显大于钢的原始硬度， 但比淬火后的硬度小些。说明回火后钢的硬度降低了图114、45号钢工艺照片淬火后在显微镜观察到的组织图12图13回火后在显微镜下观察到的组织图14图15六、实验结果分析图

9、像分析与讨论：整体图象比较暗， 可能是由于光源亮度不够所造成； 结构区分不十分明显， 可能是由于热处理时未达到淬透要求致使过冷奥氏体转变不彻底所造成试验中， 钢淬火加热后， 必须迅速在水中冷却。这是因为水的冷却速度快， 防止奥氏体转变为珠光体而得不到需要的马氏体组织。通过淬火， 钢的硬度得到 了明显的提高。淬火钢在回火过程中发生了一系列的组织变化，这必然会引起机械性能发 生相应的变化。淬火钢的回火，实质上是一个软化过程，性能变化的总趋势是， 随着回火温度的升高，硬度、强度降低，而塑性、韧性提高。七、结论根据45钢热处理实验结果，可以得出如下结论： 与淬火前相比，回火后钢的硬度明显大于钢的原始硬度，但比淬火