金属热处理实验报告 张金垚 41030165 材控 102 班 热处理实验报告(T8 钢300℃回火) 一、实验目的 1、 了解碳钢的基本热处理(退火、正火、淬火及回火)工艺方法。 2、 研究含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对钢热处理后性能的影响。 3、 掌握洛氏硬度机的使用方法。观察热处理后钢的组织特征。 二、实验原理 1、钢的淬火 所谓淬火就是将钢加热到 Ac3(亚共析钢)或 Ac1(过共析钢)以上 30~50℃,保温后放入各种不同的冷却介质中( V 冷应大于 V 临 ),以获得马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。 为了正确地进行钢的淬火,必须考虑下列三个重要因素:淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。 (1)淬火温度的选择 选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。淬火时 的 具体 加 热温 度 主要 取决于 钢的 含 碳 量 , 可根据 相图确定(如图4 所示)。对亚共析钢,其加热温度为 +30~50℃,若加热温度不足(低于),则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。对过共析钢,加热温度为 +30~50℃,淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。后者 的存 在 可提 高 钢的硬度和耐 磨性。 (2)保温时间的确定 淬火加热时间是将试 样 加热到淬火温度所需 的时间及在 淬火温度停 留 保温所需 时间的总 和。加热时间与钢的成分 、工件 的形 状尺 寸 、所需 的加热介质及加热方法等 因素有 关 ,一般 可按 照 经验公式 来 估 算 ,碳钢在 电 炉 中加热时间的计 算 如表 1 所示。 表 1 碳钢在 箱 式 电 炉 中加热时间的确定 加 热 温度(℃) 工 件 形 状 圆 柱 形 方 形 板 形 保 温 时 间 分 钟 /每 毫 米 直 径 分 钟 /每 毫 米 厚 度 分 钟 /每 毫 米 厚 度 700 1.5 2.2 3 800 1.0 1.5 2 900 0.8 1.2 1.6 1000 0.4 0.6 0.8 (3)冷却速度的影响 冷却是淬火的关键工序,它直接影响到钢淬火后的组织和性能。冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度,以保证获得马氏体组织;在这个前提下又应尽量缓慢冷却,以减少钢中的内应力,防止变形和开裂。为此,可根据C曲线图(如图2 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(300~100℃)时冷却速度则尽可能小些。 为了保证淬...