材料成分和热处理工艺对钢组织与性能的影响

材 料 成 分 和 热 处 理 工 艺 对 钢 组 织 与性能的影响 陈国滔 材 科095 40930366 一、 实验目的 1. 了解热处理设备和几种热处理工艺的实际操作。 2. 了解材料成分、热处理工艺、组织和性能之间的关系。 3. 培养学生综合运用所学理论知识和实验技术独立分析和解决实际问题能力。 4. 培养学生分工合作的团队意识。 二、 实验材料与设备 1. 45(Φ 15mm)、40CrNi(Φ 13mm)和T8(Φ 16mm)钢试样； 2. 箱式加热炉； 3. 硬度计； 4. 金相显微镜及数码照相系统； 5. 磨光机及金相砂纸； 6. 抛光机及抛光液； 7. 浸蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、滤纸等。 三、 箱式电阻炉的型号用途及结构 热处理电阻炉是以电为能源，通过炉内电热元件将电能转化为热能而加热工件的炉子。按照电阻炉的结构特点可分为箱式电阻炉、井式电阻炉、台车式炉等。 其中，对于箱式电阻炉，按工作温度不同，可分为高温箱式电阻炉（>1000℃）、中温箱式电阻炉（650-1000℃）和低温箱式电阻炉三类。一般企业的箱式电阻炉通常均是中温箱式电阻炉。 中温箱式电阻炉在企业主要用于工件的退火、正火、淬火（一般主要用于调质处理的淬火）、回火和固体渗碳（目前固体渗碳已很少用，只在一些特殊情况下使用，如油嘴的渗碳）等。 中温箱式电阻炉炉体主要由炉壳、炉衬、加热元件等组成。 炉壳一般由角钢和钢板焊接而成。 炉衬：标准炉一般均是由耐火层和保温层两层结构。耐火层一般用体积密度大于1.0g/cm3的轻质耐火粘土砖砌筑，保温层则用保温砖砌筑骨架，然后填充蛭石粉、膨胀珍珠岩粉等组成。 非标准炉当炉温较低时如750-800使用的炉子，也有采用轻质粘土砖+普通硅酸铝纤维毡组成。 加热元件：通常是铁铬铝或镍铬合金丝绕成的螺旋体，布置在大型台车炉炉膛两侧和炉底的搁砖上。炉底通常覆盖耐热钢板，也有使用普通钢板的。 四、 45钢，T8钢及40CrNi钢的化学成分 表 1 三种钢的化学成分 C含量 Si含量 Mn含量 Cr含量 45钢 0.42～0.50% 0.17～0.37% 0.50%～0.80% ≤0.25% T8 0.75～0.84% ≤0.35% ≤0.40% 40CrNi 0.37～0.44% 0.17～0.37% 0.50～0.80% 0.45～0.75% Ni含量 S含量 P含量 Cu含量 45钢 ≤0.30% ≤0.25% T8 ≤0.030% ≤0.035% 40CrNi 1.00～1.40% 五、 45钢，T8钢及40CrNi钢的临界点温度 表 2 三种钢的临界点温度 钢号 临界点/℃ 45钢 724 682 780 751 330 5...