碳鋼熱處理及硬度檢測實驗指導(dǎo)書

碳鋼熱處理及硬度檢測實驗指導(dǎo)書機械工程學(xué)院2014.10.8目 錄一、實驗?zāi)康?１二、實驗設(shè)備和儀器 １三、實驗內(nèi)容及要求 １四、實驗原理及步驟 １五、實驗結(jié)果分析及實驗報告要求 ６六、考核方式 ６一、實驗?zāi)康墓に嚨母行哉J(rèn)識，加深對熱處理的了解。二、實驗設(shè)備和儀器1、HR-150A型洛氏硬度計。2、箱式電爐及控溫儀表若干臺。3、冷卻介質(zhì)：水、油（室溫）4、試樣材料：45三、實驗內(nèi)容及要求實驗內(nèi)容：對45鋼樣品分別進行750800840分析其硬度的變化，找出其規(guī)律性，最終確定其合適的熱處理工藝。分析碳鋼熱處理工藝對組織性能的影響規(guī)律，撰寫完整的實驗分析報告。)(如加熱溫度、保溫時間、冷卻速度等)下的金相組織變化和性能變化，建立金相組織、性能與熱處理四、實驗原理及步驟１、實驗原理碳鋼的熱處理工藝種類熱處理是改善金屬材料的使用性能和加工性能的一種非常重要的工藝方法。在機械工業(yè)中，絕１（包括平衡組織與不平衡組織，從而獲得所需的性能。過程，只有加熱溫度超過A3（亞共析鋼）或Acm（過共析鋼）別地，對過共析鋼，在加熱到Acm奧氏體晶粒明顯粗大。碳鋼的熱處理工藝制定原則a、淬火溫度的選擇亞共析鋼淬火：淬火溫度為Ac3+30-50℃。共析鋼、過共析鋼淬火溫度為Ac1+30-50℃。如圖1所示。1碳鋼淬火溫度范圍b、保溫時間的確定淬火加熱時間是將試樣加熱到淬火溫度所需的時間及在淬火溫度停留保溫所需時間的總和。式來估算（a。c、冷卻速度的影響冷卻是淬火的關(guān)鍵工序，它直接影響到鋼火后的組織和性能。冷卻時應(yīng)使冷卻速度大于臨界C（2２（即與C而在較低溫度（300～100℃）時冷卻速度則盡可能小些。為了保證淬火效果,應(yīng)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。硬度測試原理硬度是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)。目前工程上，測定硬度最常用的方法是壓入法，該方法所表示的硬度是指材料表面抵抗硬物壓入的能力。氏硬度和維氏硬度等試驗方法。洛氏硬度3度盤上讀出。圖2各種淬火方法冷卻曲線 圖3洛氏硬度試驗原理圖表1 常用洛氏硬度的試驗條件和應(yīng)用硬度符號壓頭類型總載荷/kg測量范圍應(yīng)用舉例HRA120°金剛石圓錐6070HRA以上硬質(zhì)合金、表面淬火鋼HRBФ1.588淬火鋼球10025～100HRB軟鋼、退火鋼、銅合金HRC120°金剛石圓錐15020－67HRC淬火鋼件按壓頭和載荷不同，洛氏硬度分為HRA、HRB和HRC三種類型，如表1所示。３洛氏硬度測量簡單易行，壓痕小，既可以測量成品和零件的硬度，也可以檢測較薄工件或表面較薄硬化層的硬度。三種洛氏硬度中，以HRC應(yīng)用最多。2、步驟準(zhǔn)備工作切割、打磨碳鋼棒材，準(zhǔn)備淬火試樣。注意檢查試樣，檢測硬度的兩端面要磨平。選取4個4514，一共4擬定熱處理工藝45鋼的臨界點見表2，試樣所采取的熱處理工藝見表3。表245鋼的臨界點牌號牌號臨界點（℃）淬火45Ac1Ac3Ms溫度（℃）介質(zhì)HRC724780330820~860水≤594413750、8084℃，在爐中保溫36min后（t=aka=1.2min/20070min分組編號表3淬火溫度45鋼的熱處理工藝?yán)鋮s方式回火溫度（℃）冷卻方式1（原樣）2750水淬200空冷3800水淬200空冷4840水淬200空冷在教師指導(dǎo)下熟悉熱處理電爐的使用，掌握控溫儀表的使用。熟悉洛氏硬度計的操作步驟，用標(biāo)準(zhǔn)塊校準(zhǔn)硬度計。ab、旋轉(zhuǎn)指示器外殼，使長針指向、B之間的長線。c、將試件置于工作臺上，旋轉(zhuǎn)手輪使工作臺緩慢上升，并使試件頂住壓頭，中途不允許停頓或倒轉(zhuǎn)，直到短針指向紅點，長指針旋轉(zhuǎn)三圈垂直上指，加上初試驗力。d、按照加荷標(biāo)牌的加力方向，向硬度計前面方向緩慢（4S左右）拉動加荷手柄至左側(cè)極限位置，加上主實驗力。e、當(dāng)長針轉(zhuǎn)動停止后，即可將卸荷手柄按順時針方向緩慢（2-3S）主實驗力。讀取標(biāo)尺長針數(shù)即是所測HRC值。４f、轉(zhuǎn)動手輪使試件下降，直到測試面離開壓頭。再移開試件。根據(jù)擬定淬火加熱溫度及保溫時間，并在溫控儀面板上完成對加熱溫度及時間的設(shè)定。將試樣放入爐內(nèi)，關(guān)上爐門，按下開關(guān)，開始加熱。完成熱處理之后取出試樣。20～30℃左右，水溫過高要及時換水。（９）將淬火后測過硬度的試樣再次放入熱處理電爐，定好溫度，加熱到設(shè)定溫度，保溫足夠時間，然后出爐空冷。測定回火后試樣的硬度。（１０）分析不同淬火溫度對硬度的影響。并對比分析回火前后硬度值。表445鋼淬火后硬度、回火后硬度淬火溫度（℃）淬火溫度（℃）硬度值（HRC）回火溫度（℃）硬度值（HRC）原樣750200800200840200從表4可看出，在750~800℃，隨淬火溫度的升高，硬度值增加，800~840℃，隨淬火溫度的升高，硬度值變化不大。3、注意事項操作時，切勿打鬧，要謹(jǐn)慎操作以免燙傷。持20～30℃再測定硬度值。實驗開始前要準(zhǔn)備好實驗物品，檢查碳鋼熱處理實驗用電阻爐及測溫、控溫裝置并妥善放５硬度計等，根據(jù)操作規(guī)程、按照實驗內(nèi)容要求進行反復(fù)調(diào)試，確保實驗順利進行。五、實驗結(jié)果分析及實驗報告要求按下列要求完成實驗報告。1、簡述實驗?zāi)?/p>