長安大學材料學院專業(yè)實驗報告

1、長安大學實驗報告材料成型及控制工程專業(yè)實驗20Mn2學 院:名:學 院:名:專 業(yè):班 級:學 號:指導老師:材料成型及控制工程3102080314二0年七月目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 實驗一靜拉伸實驗2實驗二硬度測試4實驗三 沖擊試驗6實驗四 金相綜合分析7實驗五 高鉻鑄鐵試樣的制備9綜合實驗20Mn2鋼的熱處理9實驗總結15致謝15參考文獻15以20Mn2鋼為例，進行有關材料成型及控制工程專業(yè)實驗，包括拉伸實驗， 硬度測量，沖擊試驗，金相分析，鑄鐵制備，打磨拋光等以熟悉本專業(yè)。通過不 同的熱處理工藝，

2、得到20Mn2鋼的性能也不相同。關鍵字：靜拉伸，硬度，沖擊，金相組織，熱處理，正火，退火，淬火，回火， 20Mn2實驗一靜拉伸試驗一、實驗目的1、掌握拉伸試驗機和引伸儀等設備儀器的使用方法。2、掌握剛才的強度指標、央、。02、氣及塑性指標。的測試方法。3、對拉伸試樣斷口進行初步宏觀分析，并說明其韌、脆性。二、實驗過程在試樣上打好標距100mm （或50mm），并分成10格。檢查設置，調整使之處于工作狀態(tài)。裝好試樣，放好記錄儀及記錄紙。試驗應在2010吒的溫度范圍內(nèi)進行，如試驗溫度超過了這一限制，試驗報告中 應予以注明。試驗拉伸速度，在達到。s或a0.2之前，應力增加速度不大于 9.8MP/S,

3、對 d0=100mm的試驗，即為764.4N/S,屈服后，活動夾頭移動速度不大于0.5L/min, 整個過程必須平穩(wěn)而無沖擊。1、屈服點 as 的測定對于有明顯屈服現(xiàn)象的材料屈服點可借助于試驗機測力表盤的指針或拉伸曲線 確定，也就是拉伸曲線上的屈服平臺的恒定載荷或第一次下降的最小載荷即為 Ps，用下式計算：屈服點as=F02、屈服強度a0.2的確定對于拉伸曲線上無明顯屈服現(xiàn)象的材料，則必須測其屈服強度。屈服強度a0.2為試樣在拉伸過程中標距部分殘余伸長達原標距長度的0.2%時 之應力。殘余伸長量0.2%是根據(jù)需要人為規(guī)定的。試驗時用百分表式引伸儀卸荷法測定，其步驟如下：1、試樣裝好后，施加初載

4、荷P0，P0相當于a0.2載荷的10%，即：P0=10%xF0 x a0.2 =0.1xnx 52=470kg取整得 P0=500kg再安裝引伸儀。2、加荷到2P0，保持510分鐘，卸荷至P0其中2P0=2x500=1000kg此時引伸儀上指針位置為條件零點（初讀數(shù)一般轉動表盤對0）。3、第一次加載，使引伸儀讀數(shù)（小倍數(shù)）為：總二初讀數(shù)+ X 2+2其中：為產(chǎn)生0.2%殘余變形的絕對伸長量。=0.2%xL0 x100=0.2%x50 x100=10 倍X2所用杠桿式引伸儀放大倍數(shù)為2.+2考慮到彈性變形量。記錄下相應的載荷P1、卸載至P0后，讀出殘余變形數(shù)為：殘1.4、第二次加載：P2+P1+

5、AP=（P1+150）kg其中：AP=2kg/mm2 xF0=2x78.5=157kg取整得P=150kg卸載至P0，記錄下殘余變形數(shù)為：殘2。5、第三次加載：P3=P2+AP卸載至P0，記錄殘余變形量為：殘3。如此逐漸進行，每次加AP的負荷，直到最終殘余變形量在引伸儀上的讀數(shù)達到 20分格（即0.2%L0）時為止，此時載荷為P0.2。用式。.2二詈計算試驗結果列入下表加荷次序負荷P(kg)卸載至P0后引伸儀讀數(shù)（分 格）殘余伸長量（分格）P05000P1P2P3P43、測ob、oK將試樣裝在60t油壓萬能材料試驗機上，將試樣拉斷，并記錄PB和PK數(shù)值用式ob聾Ek聾計算4、測&中測出長度及直

6、徑的變形。（測出LK、DK），注意斷口，若位置不在中間，而在試 樣兩頭1/3的范圍內(nèi)，就必須用補償法測量，并計算出LK。計算6=l-lo x100%L0F-FK X100%實驗二硬度測試一、實驗目的1掌握布氏、洛氏、維氏、顯微硬度的試驗方法及應用范圍。2熟練掌握測量金屬材料硬度的常用方法。二、實驗過程以洛氏硬度測量為例：對試樣進行打磨處理使其有一對平行面將試件放在測量儀的托盤上，緩慢轉動轉盤，讓試件與壓頭接觸加初載荷（10kg）使小指針從黑轉到紅加載，調零，使大指針對準零點加主載荷，加載10s鐘U 1 HEQ U 1 HEQ A犀*壯曲由亦丈田iois-wiSpllTjlF 蝎也，1主僵嗥一您

7、餐啤蚱，1主Lt拉一血fb6-財r 1工出白U一上陋 isMl機蛇“一峨的責可霄箱，爭_枝姓探說fib b一升點萱m 9-于做Jfl-jRI-F b J7fiffr蹈5冷氏現(xiàn)辰試驗原里對沿半徑方向的不同位置重復上述操作，得到一系列硬度值，并記錄填入如下 表格：次數(shù)123456硬度 值45.840.139.438.441.640.9三、洛氏硬度試驗注意事項：更換壓頭或載物臺時注意將配合處擦拭干凈。放置后，應初步試驗幾次，直到 連續(xù)兩次所得硬度值相同后才能開始正式試驗。目的是為了使壓頭及載物臺接觸 部分壓緊，接觸良好。金剛石壓頭很脆，任何時間都要記住不要與試樣、載物臺等硬物相碰；當更換 壓頭、載物

8、臺時，應先用手輪把載物臺旋至較低位置，再用手指覆蓋住金剛石尖 端，然后再做更換動作。壓痕間距或壓痕與試樣邊緣距離：HRB、HRA應大于2.5毫米，而HRC應大于4 毫米。四、顯微硬度試驗用布氏、洛氏和維氏等等硬度試驗法測定材料的硬度時，只能得到金屬材料組織 的平均硬度值。這就是說，當金屬材料是有幾個相的機械混合物組成時，測得的 硬度值只是這個混合物的平均硬度值。當測量某個相、某個晶粒、夾雜物或其他 組成物的硬度時，或者對于研究擴散層組織，偏析相，硬化層深度以及極薄層試 樣等等，這時就可以用顯微硬度試驗法。顯微硬度試驗法其實驗原理也是維氏硬度試驗的原理。也是利用頂角為136 金剛石角錐體，其負荷

9、為一公斤以下的小負荷，一般為25200克，壓痕也很小， 故試驗機上測量對角線用的顯微鏡有較大的放大倍數(shù)。得到的硬度值以HM表示。（也有HV或HD表示）HM=1854P （公斤力/毫米2）d2式中P以克力為單位，d以毫米為單位，這樣換算后其系數(shù)就不是維氏試驗 的 1.854，而是 1854。由于負荷小，壓痕也小，因此這樣必須制成金相樣品，且在磨制與拋光試樣時應 注意不能產(chǎn)生較厚的金屬擾亂層和表面形變硬化層，以免影響試驗結果。在可能 的范圍內(nèi)，選用較大的負荷，以免減少因磨制試樣時產(chǎn)生的表面硬化層的影響， 并可提高測量的精確性。顯微硬度機一般都包括一個帶有測量目鏡的顯微鏡和一個壓痕機構兩大部分。先

10、將做好的顯微試樣放在載物臺上，試樣的顯微組織可通過目鏡觀察，選擇好欲測 微區(qū)后，將其調整到目鏡中央部分，然后用手柄將載物臺旋轉180，這時要測 試的地方就正好對準在壓頭之下了，將砝碼直接壓在壓頭上，旋轉手柄加載荷， 在載荷作用下停留5-10秒后，即可卸載，再用手柄將載物臺反向旋轉180，此 時壓痕就正好在物鏡之下，目鏡上帶有測微螺旋及固定網(wǎng)格和可動網(wǎng)格，用以測 定壓痕對角線的長度。顯微硬度測量步驟如下：（一）視域內(nèi)08標尺是不動的，十字交叉線和較高的兩條豎線是隨測微螺旋 的旋動而左右移動的。每次測量前應先調零，如圖所示：較高兩條豎線在4的兩側，測微螺旋零對準細 橫線。（二）旋動載物臺上的螺絲，

11、使欲測硬度之黑色相置于十字交叉線下。（三）加載后即在黑色相上留下方形痕跡。（四）先旋測微螺旋，使十字交叉線至壓痕右邊，與壓痕相切，得一讀數(shù)K1。（五）再旋測微螺旋，使十字交叉線至壓痕左邊，相切讀書記為K2。（六）K1-K2的值即為壓痕對角線長。根據(jù)測得的螺旋格數(shù)，顯微鏡放大倍數(shù)、 選用的載荷，查表可得顯微硬度值。（七）注意事項：顯微硬度測量時需仔細耐心，放置顯微硬度計的桌子不能震動，特別是在載荷 未卸除之前，不能移動或碰撞載物臺，以免損壞壓頭。選好測定部位后，要求調焦清晰，測量壓痕時要求準確，為減少誤差，初學者 可重復測量23次，取一個較準確的數(shù)字。對于形狀不規(guī)則的壓痕應重新試驗。顯微硬度數(shù)值

12、由于種種原因，誤差難免，一般取幾個數(shù)值的平均值。測量時，若沒有預先調零，壓痕就會離開十字交叉線，甚至越出視域。實驗三沖擊試驗一次擺錘沖擊彎曲試驗1、試驗機原理本實驗采用30/15公斤*米擺錘式?jīng)_擊試驗機，如下圖所示。試驗時把式樣 放在試驗機支座上的給定位置，然后將揚起一定高度的擺錘釋放下來，把試樣一 次沖斷，沖斷試樣所需的功是靠消耗擺錘的重力勢能來供給的。材料的沖擊韌性 指標ak值就是以沖斷試樣時單位面積上所消耗的功來衡量的。根據(jù)物理知識，擺錘抬起在給定高度位置具有的重力勢能為：Eb=GH1 式中G一擺錘重量H1擺錘抬起高度如果現(xiàn)在把擺錘釋放下來，假設擺錘沒有遇到障礙物（轉軸及空氣摩擦阻力不計

13、）， 則擺錘將擺至其對程位置時，這時擺錘的勢能仍為GH1 ，故擺錘在沖擺前后能 量沒有損失。如果擺錘在沖擺路程中沖斷了試樣，擺錘只能擺到K位置，這時擺錘的高度為H2，其勢能為:Ek=GH2沖斷試樣所消耗的能量Ak可由試驗前后擺錘的勢能差來求得：Ak=Eb-Ek= GH1- GH2=G （H1-H2）Ak的數(shù)值可由試驗機的指針上直接讀出，單位為焦耳，用試樣缺口處截面積F（厘米2）除Ak，即得沖擊值（沖擊韌性）ak：ak二學（焦耳/厘米2） ak的計算精度達到1焦耳/厘米2。2、試樣及試驗要求試樣尺寸、形狀、加工精度對ak值的影響是很大的。因此，為了使獲得的 數(shù)據(jù)能互相比較，國家標準中規(guī)定了試樣的

14、式樣，加工時要注意刻槽處的尺寸、 形狀及加工精度，因其對ak值的影響最敏感，缺口越深，圓弧半徑越小，表面 越粗糙，其ak值越小。試樣上刻槽的目的是為了使試樣處于較硬的應力狀態(tài)，使試驗條件接近于工程材 料在沖擊負荷下工作的情況。如果試樣需要經(jīng)過熱處理，開槽工作應在熱處理后才進行，這是為了防止熱處理 時產(chǎn)生氧化、脫碳、裂紋等缺陷而急劇影響ak的值。ak值受試驗溫度的影響嚴重，試驗溫度越低，值越小，除要求測試低溫沖擊性 能外，一般鋼材的檢驗規(guī)定在205T范圍進行。3、試驗程序檢查試驗機的零點把擺錘架好釋放空打一次，看指針讀數(shù)是否指“0”。若不在“0”位，需進行檢查、調整。試樣安放在機座上，刻槽背面應

15、對準擺錘的刀口。架好擺錘指針撥到最大的讀數(shù)處。釋放擺錘進行沖擊，并制動擺錘，讀出Ak數(shù)值。（沖擊過程要注意安全，人要離開擺錘擺動平面）計算ak的值。觀察斷口形狀，并分析其韌脆性。以上數(shù)據(jù)記錄于下列表中：一次擺錘沖擊數(shù)據(jù)記錄表試樣號材料刻槽處面積Akak斷口形狀145a xbK1K2實驗四金相綜合分析一、試驗介紹金相分析是研究金屬及合金內(nèi)部組織及缺陷的主要方法之一，它在金屬材料 研究領域中占有很重要的地位。利用金相顯微鏡在專門制備的試樣上放大100 1500倍研究金屬及合金組織的方法稱為金相顯微分析法，它是研究金屬材料微 觀結構最基本的一種實驗技術。顯微分析可以研究金屬及合金的組織與其化合物 成

16、分的關系，可以確定各類合金材料經(jīng)不同的加工及熱處理后的顯微組織，可以 判別金屬材料質量的優(yōu)劣，如各種非金屬夾雜物，如一氧化碳，硫化物等在組織 中的數(shù)量及分布情況以及金屬晶粒度的大小等。在現(xiàn)代金相顯微分析中，使用的主要儀器有光學顯微鏡和電子顯微鏡兩大類，現(xiàn) 在就光學顯微鏡作一般介紹。二、金相顯微鏡的構造和使用金相顯微鏡的種類和類型有很多，通常由光學系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和機械系統(tǒng)三 大部分組成，有的還附有攝影裝置，現(xiàn)在以XJB-1型臺式金相顯微鏡為例加以 說明。如下圖：照明系統(tǒng)：在底座內(nèi)有一低電壓（6-8V，15W）燈泡作為光源，由變壓器降壓供 電，靠調節(jié)次級電壓（6-8V）來改變燈光的亮度。聚光鏡、孔

17、徑光欄及反光鏡等裝置均安裝在圓形底座上，視場光欄及另一聚光鏡則安在支架上，他們組成顯微 鏡的照明系統(tǒng)，使試樣表面獲得充分、均勻的照明。顯微鏡調焦裝置：在顯微鏡的兩側有粗動和微動調焦輪，兩者在同一部位，隨粗 調手輪的轉動，支撐載物臺的彎臂作上下運動。在粗調手輪的一側有制動裝置， 用以固定調焦正確后載物臺的位置。微調手輪使顯微鏡本體沿著滑軌緩慢移動。 在右側手輪上刻有分度格，每一格表示物鏡座上下微動0.002毫米。與刻度盤同 側的齒輪箱上刻有兩條白線，用以指示微動升降范圍，當旋到極限位置時，微動 手輪就自動被限制住，此時，不能再繼續(xù)旋轉而應倒轉回來使用。載物臺：用于放置金相樣品，載物臺和下面托盤之

18、間的導架，用手推動可使載物 臺在水平面上作一定范圍的十字定向移動，以改變試樣的觀察部位?？讖焦鈾诤鸵晥龉鈾冢嚎讖焦鈾谘b在照明反射鏡座上面，調整孔徑光欄能夠控制 入射光束的粗細，以保證物象達到清晰的程度。視場光欄設在物鏡支架下面，其 作用是控制視場范圍，使目鏡中視場明亮而無陰影。在刻有直紋的套圈上還有兩 個調節(jié)螺釘，用來調整光欄中心。物鏡轉換器：轉換器成球面形，上有三個螺孔，可以安裝不同放大倍數(shù)的物鏡， 旋轉轉換器可使各物鏡鏡頭進入光路，與不同的目鏡搭配使用，可獲得各種放大 倍數(shù)。目鏡筒：目鏡筒成45傾斜安裝在附有棱鏡的半球形座上，還可將目鏡轉向90呈 水平狀態(tài)以配合照相裝置進行金相攝影。三、金

19、相顯微鏡鏡頭使用方法及注意事項金相顯微鏡是一種精密的光學儀器，使用時要求細心謹慎。在使用顯微鏡工作之 前首先應熟悉其構造特點及各主要部件的相互位置和作用，然后按照顯微鏡的使 用規(guī)程進行操作。1、金相顯微鏡的使用規(guī)范程首先將顯微鏡的光源插頭插在變壓器上，通過低壓(68 V)變壓器接通 電源。根據(jù)放大倍數(shù)選用所需的物鏡和目鏡，分別安裝在物鏡座上及目鏡筒內(nèi)， 并使轉換器轉至固定位置(有定位器定位)將試樣放在樣品臺中心，使觀察面朝下并用彈簧片壓住。轉動粗調手輪，先使載物臺下降，同時用眼觀察，使物鏡盡可能接近試樣 表面但不得與試樣相碰，然后相反轉動粗調手輪，使載物臺漸漸上升以調節(jié)焦距， 當視場亮度增強時

20、再改用微調手輪調節(jié)，直到物象調整到最清晰程度為止。適當調節(jié)孔徑光欄和視場光欄，以獲得最佳質量的物象。如果使用油浸系物鏡，則可以在物鏡的前透鏡上滴一點松柏油，也可以將 松柏油直接滴在試樣上，油鏡頭用后應立即用棉花蘸取二甲苯溶液擦凈，再用擦 鏡紙擦干。2、使用注意事項操作時必須特別細心，不能有任何劇烈的動作，光學系統(tǒng)不允許自行拆卸。顯微鏡鏡頭的玻璃部分和試樣磨面嚴禁手指直接接觸，若鏡頭中落有灰塵， 可用鏡頭紙或軟刷輕輕擦拭。顯微鏡的燈泡(68V)插頭，切勿直接插在200V的電源插座上，應當插 在變壓器上，否則燈泡會立即燒壞，觀察結束后及時關閉電源。在旋轉粗調(或微調)手輪時動作要慢，碰到某種阻礙時

21、應立即停止操作， 報告指導老師查找原因，不得用力強行轉動，否則會損壞儀器。實驗五高鉻鑄鐵試樣的制備1、概述高格鑄鐵是一種耐磨合金白口鐵，它具有很高的抗磨料磨損性能、適當?shù)捻g性以 及較高的抗磨蝕性，并且經(jīng)退火后能被切割加工。因此在世界上它得到了越來越 多的應用，已被成功地用于各種磨煤機，礦石破碎機、水泥磨機、拋丸機、泥漿 泵等受磨損嚴重的零件上，并獲得顯著的經(jīng)濟效益。2、高鉻鑄鐵成分設計為了保證高硬度及強韌性，高銘鑄鐵成分設計為：2.83.90% C 15%Cr 1%Cu 1%Mo 0.81%Mn0.5%Si0.08%S、P。3、配料我們使用的原材料化學成分如下表：成分（%） 原材CSiMnCr

22、MoCu球10#生鐵4.01.00.5廢鋼0.20.30.3高碳銘鐵8.21.40.265Mo鐵65紫銅材99根據(jù)選定的高格鑄鐵成分，就可以計算出各種原材料加入百分比，在配料過程中， 碳燒損按5-10%考慮，Mo燒損按5%考慮，其他元素燒損不予考慮。4、造型試樣尺寸12x 10 x 110普通砂型鑄造。5、澆注澆注溫度1450T，等試樣完全冷卻后清理出試樣，根據(jù)綜合實驗要求可測定鑄 態(tài)、淬火態(tài)、退火態(tài)的硬度及沖擊韌性，耐磨性等機械性能。綜合實驗20Mn2鋼的熱處理一、實驗目的：培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的學風，獨立動腦分析問題，獨立動手解決問題，獨 立設計實驗方案，獨立完成實際全過程，獨立總結實驗全

23、過程，獨立總結實驗過 程的實際工作能力和初步的創(chuàng)新能力。二、概述：熱處理是一種很重要的金屬加工工藝方法，也是充分發(fā)揮金屬材料性能潛力 的重要手段。熱處理的主要目的是改變鋼的性能，其中包括使用性能和工藝性能。鋼的熱處理工藝特點是將鋼加熱到一定溫度，經(jīng)一定時間的保溫，然后以某種速 度冷卻下來，通過這樣的工藝過程能是鋼的性能發(fā)生改變。熱處理之所以能是鋼的性能發(fā)生顯著變化，主要是鋼的內(nèi)部組織結構可以發(fā) 生一系列變化。采用不同的熱處理工藝過程，將會使鋼得到不同的組織結構，從 而獲得所需要的性能。鋼的熱處理基本工藝方法可分為退火，正火，淬火和回火等。三、鋼的退火和正火鋼的退火通常是把鋼加熱到臨界溫度A1或

24、A1以上，保溫一段時間，然后緩 慢的隨爐冷卻。此時奧氏體在高溫區(qū)發(fā)生分解而得到比較接近平衡狀態(tài)的組織。一般中碳鋼（如40、45）鋼經(jīng)退火后組織穩(wěn)定，硬度較低，有利于下一步 的機加工。正火則是將鋼加熱到Ac3或Acm以上3050吒，保溫后進行空冷。由于冷 卻速度稍快，與退火組織相比，組織中的珠光體相對量較多，且片層較細密，所 以性能有所改善。對于碳鋼來說，正火后提高硬度可改善切削加工性，提高零件 表面光潔度；對于高碳鋼正火則可消除網(wǎng)狀滲碳體，為下一步球化退火及淬火做 好準備。不同含碳量的碳鋼在退火及正火狀態(tài)下的強度和硬度值見下表：鋼在退火及正火狀態(tài)下的機械性能性能熱處理狀 態(tài)含碳量（%）0.10

25、.20.30.40.6硬度 (HB)退火120150160180230正火130140160180220250強度(MN/m2)退火300330420500560670正火340360480550660760四、鋼的淬火所謂淬火就是將鋼加熱到Ac3（亞共析鋼）或A1 （過共析鋼）以上3050吒， 保溫一段時間后放入各種不同的冷卻介質中快速冷卻（V應大于Vk），以獲得馬 氏體組織。碳鋼經(jīng)淬火后的組織由馬氏體及一定數(shù)量的殘余奧氏體組成。為了正確的進行鋼的淬火，必須考慮三個重要因素：淬火加熱溫度，保溫時 間和冷卻速度。淬火溫度的選擇正確選定加熱溫度是保證淬火質量的重要一環(huán)，淬火時的具體加熱溫度主要

26、取決于鋼的含碳量，可根據(jù)Fe-Fe3C （圖1）相圖。對亞共析鋼，其加熱溫度為 Ac3,若加熱溫度低于Ac3，則淬火組織中將出現(xiàn)鐵素體而造成強度及硬度的降 低。對過共析鋼，加熱溫度為A1+30-50OC淬火后可得到細小的馬氏體與粒狀滲 碳體，后者的存在可提高鋼的硬度和耐磨性。過高的溫度不僅無助于強度及硬度 的增加，反而會由于產(chǎn)生過多的殘余奧氏體而導致硬度和耐磨性的降低。googoo各種碳鋼的臨界溫度（近似值）類別鋼號臨界溫度Ac1Ac3 或 AccmAr1Ar3碳素結構鋼20735855680835307328136778354072479068079645724780682760507257

27、6069075060727766695721碳素工具鋼T7730770700743T8730-700-T10730800700-T12730820700-保溫時間的確定淬火加熱時間實際上是將式樣加熱到淬火溫度所需的時間及在淬火溫度停 留所需時間的總和。加熱時間與鋼的成分，工件的形狀尺寸，所用的加熱介質， 加熱方法等因素有關，一般按經(jīng)驗公式加以估算，碳鋼在電爐中的加熱時間計算 列于下表：加熱溫度（C）工件形狀圓柱形方形板型保溫時間分鐘/每毫米直徑分鐘/每毫米直徑分鐘/每毫米直徑7001.52.238001.01.529000.81.21.610000.40.60.8冷卻

28、速度的影響冷卻是淬火的關鍵工序，它直接影響到鋼淬火后的組織和性能。冷卻時應使 冷卻速度大于臨界冷速，以保證獲得馬氏體組織，在這個前提下又應盡量緩慢冷 卻，以減小內(nèi)應力，防止變形開裂。由C曲線（如下圖）可知，使淬火工件在過手去上|皓 T處一 if!a a | i i：o igr i# 1寸 in5 in*冷奧氏體最不穩(wěn)定的溫度范圍（550-600吒）進行快冷（即與C曲線的“鼻尖” 相切），而在較低溫度（300100。0時的冷卻速度則盡可能小些。為了保證淬火效果，應選用適當?shù)睦鋮s介質（如水，油等）和冷卻方法（如 雙夜淬火，分級淬火等）。不同的冷卻介質在不同溫度范圍內(nèi)的冷卻能力有所差 別。各種冷卻介

29、質的特性見下表：冷卻介質在下列溫度范圍內(nèi)的冷卻速度（。/秒）650550。30020018。的水60027026。的水50027050。的水10027074。的水3027010%NaCl 水溶液（18。）110030010%NaCl 水溶液（18。）120030010%NaCO3 水溶液（18。）800270蒸餾水250200肥皂水30200菜籽油（50。）20035礦物機器油（50。）15030變壓器油（50。）12025五、鋼的回火鋼經(jīng)淬火后得到馬氏體組織質硬而脆，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引起尺 寸變化而失去精度，甚

30、至開裂。因此淬火鋼必須進行回火處理，不同的回火工藝 可以使鋼獲得所學的各種不同性能，下表為45鋼經(jīng)不同溫度回火后的組織性能。類型回火溫度(。0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+參 與奧氏體+碳化 物6057高硬度，內(nèi)應力減 小中文回 火350500回火屈氏體3545硬度適中，有高的 彈性高溫回 火500650回火索氏體2033具有良好的塑性、 韌性和一定輕度 配合的綜合性能六、注意事項本實驗加熱所用都為電爐，由于爐內(nèi)電阻絲距離爐膛較近，容易漏電，所以電 爐一定要接地，在放、取試樣時必須先切斷電源。往爐中放取試樣必須使用夾鉗，夾鉗必須擦干，不得沾有油或水

31、。開關爐門要 迅速，爐門打開時間不宜過長。試樣由爐中取出淬火時，動作要迅速，以免溫度下降，影響淬火質量。試樣在淬火液中應不斷攪拌，否則試樣表面會由于冷卻不均勻而出現(xiàn)軟點。淬火時水溫應保持在20-30吒左右，水溫過高要及時換水。淬火或回火后的試樣均要用砂紙打磨表面，去掉氧化皮再打硬度。七、實驗內(nèi)容：將老師分配的20Mn2鋼材先進行正火，使其恢復到珠光體組織，然后進行淬 火處理使其得到板條馬氏體組織，再通過打磨，研磨，表面腐蝕，在顯微鏡下觀 察20Mn2鋼淬火后顯微鏡放大200和400倍的組織形態(tài)如下圖所示：組織觀察后，再用洛氏硬度測量儀測出20Mn2鋼的硬度，其數(shù)據(jù)如下表:次數(shù)123456不同熱處理 硬度值 （HRC）、淬火 （880。045.840.138.439.441.640.9淬火 （880。）+ 高溫回火8