金属材料工程09级综合性设计性实验报告

1、 金属热处理综合性、设计性实验报告课题名称：45号钢正常淬火与回火 专 业：金属材料工程 班 级： 3班 姓 名：訾春雨 学 号： 0907024308 指导教师：马臣 实验地点：佳木斯大学金属材料教研室实验课题名称：45号钢的淬火与回火实验课题目的：对比在不同温度下对45号钢进行淬火，回火实验。后的组织及其硬度HRC之间的影响实验组成员： 组长：陈伟强 组员：訾春雨 霍长亮 孙国威 刘继宗 王晓旭 杨建 一、实验目的通过选材,测试原材料硬度，设计热处理工艺，进行热处理（淬火，回火），测试处理后材料硬度，制备金相组织，在显微镜下进行观察。研究组织构成，分析材料成分、性能、热处理工艺组织结构之间

2、的关系。培养综合分析能力。二实验设备砂轮机，火花图谱，热处理中温炉5台，高温炉1台，金相磨抛光机4台，金相显微镜3台，布氏硬度计1台，洛氏硬度计3台，盐水1桶，机油1桶。金属材料试件（5种）三实验步骤1 材料选择：拟制造零件：拖拉机传动轴、活塞销、收割机刀片、锉刀、滚动轴承等。根据零件挑选试样，后用砂轮机磨试样，观看活化形貌，对照火花图谱，鉴别材料。材料牌号判定结果：45号钢2 试样力学性能测定：用洛氏硬度计或显微硬度计测定材料硬度。序号材料名称材料硬度（HRC）热处理工艺145号钢31.2800水淬400回火245号钢345号钢56.4800水淬不回火445号钢545号钢645号钢3 设计热

3、处理工艺：根据材料牌号，计划用于制造活塞销 零件。采用回火工艺，零件硬度要求达到5065HRC查表制定热处理工艺。淬火温度：800保温时间：t=KD K=1.0min/mm D为零件直径 t=1×3030分钟淬火介质：水回火温度：400回火时间：240分钟画出热处理工艺Tt80060分钟400240分钟水空冷4 热处理试验：将淬火炉 炉温升到800 回火炉 炉温升到400、放入工件，保温60分后，进行淬火和回火。 5 热处理后材料硬度测试：用HR150洛氏硬度计测量淬火，回火后试样硬度。测试淬火后硬度值：56.4HRC 回火后硬度值：31.2HRC-6 制备金相试样：通过磨平、粗磨、

4、抛光、腐蚀与吹干等制样步骤，制备金相试样。（写明过程）1.取样用金相切割机或线切割机床截取，切割时要用水冷却，以免试样受热引起组织变化纵向取样，大小通常一般为12×15mm圆柱体2.磨光目的是得到一个平整光滑的表面。磨光分粗磨和细磨。粗磨：一般材料可用砂轮机将试样磨面磨平；要倒角倒边。细磨：目的是消除粗磨留下的划痕，为下一步的抛光作准备，细磨又分为手工细磨和机械细磨。手工细磨：选用不同粒度的金相砂纸（180、240、400、600、800），由粗到细进行磨制。磨时将砂纸放在玻璃板上，手持试样单方向向前推磨，切不可来回磨制，用力均匀，不宜过重。每换一号砂纸时，试样磨面需转90°

5、;，与旧划痕垂直，以此类推，直到旧划痕消失为止。试样细磨结束后，用水将试样冲洗干净待抛。3.抛光 目的是去除试样磨面上经细磨留下的细微划痕，使试样磨面成为光亮无痕的镜面。此次使用的是机械抛光。机械抛光在金相抛光机上进行。抛光时，试样磨面应均匀的轻压在抛光盘上。并将试样由中心至边缘移动。并做轻微移动。在抛光过程中要以量少次数多和由中心向外扩展的原则不断加入抛光微粉乳液，抛光应保持适当的湿度，因为太湿降低磨削力，使试样中的硬质相呈现浮雕。湿度太小，由于摩擦生热会使试样生温，使试样产生晦暗现象，其合适的抛光湿度是以提起试样后磨面上的水膜在35秒钟内蒸发完为准。抛光压力不宜太大，时间不宜太长，否则会增

6、加磨面的扰乱层。精抛光可选用丝绒。抛光前期抛光液的浓度应大些，后期使用较稀的，最后用清水抛，直至试样成为光亮无痕的镜面，即停止抛光。用清水冲洗干净后即可进行浸蚀。然后用吹风机吹干，放在金相显微镜下观察拍照。7 金相组织鉴定：在金相显微镜下观察试样制备后的金相组织。实验材料的显微组织示意图为 材料：45钢 热处理工艺：800水淬 组织：铁素体 腐蚀剂：4硝酸酒精溶液 放大倍数：×40 材料：45钢 热处理工艺：840水淬，400回火 组织：回火索氏体 腐蚀剂：4硝酸酒精溶液 放大倍数：×4008 验证选材和工艺正确性通过硬度测试和组织观察，表明材料牌号正确，选用热处理工艺合适

7、，达到设计要求。 四、实验总结通过试验，学会鉴定材料牌号的方法，巩固了根据材料成份，设计热处理工艺，掌握了热处理工艺方法，学会了是用硬度计测量材料性能的方法，了解了通过制备金相试样，观察金相组织，判定材料判定和热处理工艺选择的正确性。进一步明确了材料成分、金相组织、热处理工艺与力学性能之间的关系。五、参考文献1 刘先曙 宋黎明 张义 吴敏译.热处理工作者手册钢的标准操作和程序机械工业出版社l9822金属学与热处理手册 第三分册 钢的热处理 H.T.古德佐夫 M.别伦施捷茵 A.拉赫施迪特3热处理手册 第二分册 热处理手册编委会4热处理手册 第2版 第1卷 中国机械工程学会热处理专业学会热处理手册编委会5简明热