45號鋼淬火回火實驗報告

1、45號鋼淬火回火實驗報告45號鋼淬火回火實驗報告 鄭州航空工業(yè)管理學院 金屬材料及熱處理課程設計學生專業(yè)： 材料成型及控制工程學生姓名：學生學號：所在學院： 機電工程學院指導老師：報告日期： xxxx 年 5 月 14 日目錄 TOC o 1-5 h z 一、 實驗綜述 （ 3） o Current Document 二、 實驗目的 （ 8） o Current Document 三、 實驗設備 （ 8） o Current Document 四、實驗過程 （8） o Current Document 五、實驗結(jié)果 （9） o Current Document 六、實驗結(jié)果分析 （ 12） o

2、 Current Document 七、 結(jié)論 （12） o Current Document 八、 防止變形和開裂。為此，可根據(jù) C 曲線圖（如圖 表 3 所示），使淬火工作在過冷奧氏體最不穩(wěn)定的溫度范圍（ 650 550）進行 快冷（即與 C曲線的“鼻尖”相切） ，而在較低溫度（ 300100）時冷卻速度圖表 3本實驗將加熱溫度定在 790 oC，保溫 30分鐘后進行水冷。為了保證淬火效果 應選用合適的冷卻方法（如雙液淬火、分級淬火等 ） 。不同的冷卻介質(zhì)在不同的 溫度范圍內(nèi)的冷卻速度有所差別。各種冷卻介質(zhì)的特性見表 4。表4 幾種常用淬火介質(zhì)的冷卻能力冷卻介質(zhì)在下列溫度范圍內(nèi)的冷卻速度（

3、 / 秒）65055030020018的水60027050的水10027010NaCl水溶液（ 18）110030010NaoH水溶液（ 18）120030010NaoH水溶液（ 18）800270蒸餾水（ 50）250200硝酸鹽（ 200）35010菜籽油（ 50）20035礦務機油（ 50）15030變壓器油（ 50）12025（二）鋼的回火回火是將淬火后的零件加熱到低于 A1的某一溫度并保溫， 然后以適當?shù)姆?式冷卻到室溫的熱處理工藝。鋼經(jīng)淬火后得到的馬氏體組織硬而脆， 并且工件內(nèi) 部存在很大的內(nèi)應力， 如果直接進行磨削加工往往會出現(xiàn)龜裂； 一些精密的零件 在使用過程中將會由于變形引起

4、尺寸變化而失去精度， 甚至開裂。因此鋼淬火后 必須進行回火處理。不同的回火工藝可以使鋼獲得所需的性能。圖表 5為 45鋼 淬火后經(jīng)不同溫度回火后的組織及性能。類型回火溫度（C）回火后的組織回火后硬度（HRC）性能特點低溫回火150250回火馬氏體 +殘 余奧氏體 +碳化 物6057硬度高，內(nèi)應力小中溫回火350500回火屈氏體3545硬度適中，有較高的彈性高溫回火500 650回火索氏體2033具有良好塑性、 韌性和一定強度 相配合的綜合性 能圖表 5對碳鋼來說， 回火工藝的選擇主要是考慮回火溫度和保溫時間這兩個因素。也可 以采用經(jīng)驗公式近似地估算回火溫度。例如 45 鋼回火溫度的經(jīng)驗公式為：

5、T（） 200 K（60）式中： K系數(shù)，當回火后要求的硬度值 HRC30時， K=11； HRC時，K=12。所要求的硬度值（ HRC）?；鼗饻囟龋涸趯嶋H生產(chǎn)中通常以圖紙上所要求的硬度要求作為選擇回火溫度的 依據(jù)?；鼗鹄鋮s方式：碳鋼回火時，一般采用在空氣中冷卻。（3） 觀察金相操作方法掌握金相顯微試樣的制備過程和基本方法，并觀察、認識其金相顯微組織；（1）實驗儀器及材料1 儀器：臺式金相顯微鏡、預磨機、砂紙、拋光機、吹風機等。2 材料；待磨試樣每人一塊； 各號金相砂紙一套； 腐蝕劑； 無水乙醇； 4 硝酸酒精；制備好的工業(yè)純鐵試樣，棉球、鑷子等。內(nèi)容在利用金相顯微鏡觀察、分析和研究金屬材料的

6、金相顯微組織時，需要在該 材料的典型部位截取樣塊， 然后通過一系列的制備過程， 制成符合要求的金相顯 微試樣。即在金相顯微鏡下可以觀察到很清晰的金相顯微組織， 其整個過程即為 磨片。機械拋光 機械拋光可分為粗拋和細拋兩個步驟，均在拋光機上進行。粗拋時轉(zhuǎn)速要高 些，細拋或拋軟材料時轉(zhuǎn)速要低些， 所用拋光材料由拋光布和拋光粉， 拋光布蒙 在拋光盤上，不同要求應適當選用不同的拋光布。粗拋時常用帆布、粗呢等，精 拋時常用絨布、細呢、絲綢等。機械拋光的方法及注意事項如下：A拋光粉要配制成拋光液使用，比例大約為 水：粉 20： 1 左右。B拋光時應使試樣磨面均衡地壓在旋轉(zhuǎn)著地拋光盤上，壓力不宜過大，并 應

7、使試樣沿拋光盤的半徑方向從中心到邊緣來回移動。C 拋光過程中要不斷注入適量的拋光液，拋光布上的拋光液不宜太多或太 少，以試樣表面提起后幾秒內(nèi)能干為宜。D拋光后期，應使試樣在拋光盤上各方向轉(zhuǎn)動，以防止鋼中夾雜產(chǎn)生拖尾 現(xiàn)象。E拋光時間不宜過長，以防拋光表面層金屬變形?；瘜W浸蝕 經(jīng)拋光后而沒有浸蝕的試樣在顯微鏡下除了能觀察到非金屬夾雜物(石墨、 氧化物、硫化物等)及其本身所具有的孔洞、裂紋等缺陷之外，看不到金屬內(nèi)部 的組織，必須經(jīng)過浸蝕。利用化學浸蝕劑，通過化學或電化學作用顯示金屬的組織： 浸蝕方法：將已拋光好的試樣磨面先用輕水沖洗干凈， 然后用酒精棉清擦一 遍，再將試樣浸入浸蝕劑中， 或用鑷子夾

8、著蘸上浸蝕劑的棉球擦其磨面。浸蝕的為操作失誤造成的誤差2、淬火后的硬度測量次數(shù)12345硬度 （HRC）51.249.751.550.251.8圖表 8分析：與淬火前相比， 淬火后的硬度明顯增大。說明適當?shù)拇慊鹂梢栽龃蟛牧系?硬度3、回火后的硬度測量硬量次保 度 數(shù) 溫（HR時HC R ）時間12345平均0.540.541.240.641.840.140.7圖表 10分析：與淬火前相比， 回火后鋼的硬度明顯大于鋼的原始硬度， 但比淬火后的硬度小些。說明回火后鋼的硬度降低了圖114、45號鋼工藝照片淬火后在顯微鏡觀察到的組織圖12圖13回火后在顯微鏡下觀察到的組織圖14圖15六、實驗結(jié)果分析圖

9、像分析與討論：整體圖象比較暗， 可能是由于光源亮度不夠所造成； 結(jié)構(gòu)區(qū)分不十分明顯， 可能是由于熱處理時未達到淬透要求致使過冷奧氏體轉(zhuǎn)變不徹底所造成試驗中， 鋼淬火加熱后， 必須迅速在水中冷卻。這是因為水的冷卻速度快， 防止奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w而得不到需要的馬氏體組織。通過淬火， 鋼的硬度得到 了明顯的提高。淬火鋼在回火過程中發(fā)生了一系列的組織變化，這必然會引起機械性能發(fā) 生相應的變化。淬火鋼的回火，實質(zhì)上是一個軟化過程，性能變化的總趨勢是， 隨著回火溫度的升高，硬度、強度降低，而塑性、韌性提高。七、結(jié)論根據(jù)45鋼熱處理實驗結(jié)果，可以得出如下結(jié)論： 與淬火前相比，回火后鋼的硬度明顯大于鋼的原始硬度，但比淬火