钢的热处理及热处理后的显微组织观察实验报告.docx

钢的热处理及热处理后的显微组织观察工程材料实验二曹瀚文2012011545授课教师：朱宏伟一、实验目的（1）熟悉钢的几种基本热处理操作：退火、正火、淬火、回火；（2）了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45号钢热处理后性能（硬度）的影响；（3）观察碳钢热处理后的显微组织。二、实验结果热处理工艺HRC转换硬度/HB组织加热温度冷却方法回火温度12345平均860气冷油冷水冷水冷水冷水冷------------20040060015.542.957.752.545.727.014.533.855.155.445.727.515.638.357.453.244.626.837.655.051.745.332.351.445.130.815.238.256.352.845.328.9156392579543465297S+FM+TM回火M回火T回火S三、分析淬火温度、淬火介质及回火温度对45钢性能的影响，画出它们同硬度关系的示意曲线，并根据铁碳相图、C曲线（或CCT曲线）和回火时的转变阐明硬度变化的原因。淬火温度：这个可以从铁碳相图来分析，亚共析钢的淬火加热温度为以上30~50℃。亚共析钢加热到以下时，淬火组织中会保留铁素体，使钢的硬度降低。若淬火温度太高，会形成粗大马氏体，使力学性能恶化。淬火介质：这个可以从C曲线来分析，空油水是淬火的速度的依次增加，当奥氏体从高温降温时，如果冷却速度不同，就会以不同的方式通过C曲线，空油水对应得到的组织是S+FM+TM,因此硬度会依次增加。回火温度：这个可以从回火时的转变来分析，回火温度升高时，除去脆性危险区，我们依次得到的是回火M回火T回火S,马氏体的碳质量分数也依次降低，因此硬度也就依次降低。所以我们就得到回火温度升高，硬度会随之降低的曲线。四、显微组织图（1）T12 780水淬 200回火（回火M）（2）45钢 860油淬（T+M）（3）45钢 860水淬（M）（4）45钢 840水淬 600回火（回火S）（5）T12钢 球化退火（6）45钢 860正火五、思考题：（1）45钢常用的热处理是什么？它们的组织是什么？多做什么工件？答：45钢属于中碳结构钢，常用热处理为正火+调制处理，组织为回火索氏体。可用来制造齿轮、轴类、套筒等零件。（2）退火状态的45钢试样分别加热到不同温度（例如600~900℃之间）后，在水中冷却，其硬度随加热温度如何变化？为什么？答：亚共析钢的淬火加热温度一般为以上30~50℃，45钢则大概应该在880℃附近。温度太低，淬火组织中会保留铁素体，使得硬度降低。而温度太高，会形成粗大的马氏体，力学性能也会恶化，所以整体硬度随加热温度呈倒U形曲线。（3）45钢淬火后硬度不足，如何用金相法判断是淬火加热温度不足还是冷却速度不够？答：存在较多铁素体，则是淬火加热温度不够；若是存在T或者S，那就是冷却速度不够。（4）45钢调制处理得到的组织和T12球化退火得到的组织在本质、形态、性能和用途上有何差异？答：45钢调制处理T12球化退火本质回火SF+球化体形态细粒渗碳体与F基底的混合F基底分布细小球化体性能综合力学性能好硬度降低，切削性能好用途制造齿轮、轴类、套筒等为后续切削加工作准备