金属热处理实验.doc.doc

钢的回火通常是把淬火钢重新加热至 AC1 线以下的一定温度, 经过适当时间的保温后, 冷却到室温的一种热处理工艺. 由于钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆, 并且工件内部存在...* 第二章金属热处理实验 金属常规热处理 实验一普通钢的热处理 实验目的 1. 了解钢普通热处理( 退火、正火、淬火、回火) 的操作方法。分析钢在热处理时含碳量、加热温度、冷却速度及回火温度等主要因素对钢热处理后组织与性能的影响。 2、了解金属材料的硬度试验方法。 实验概述热处理是一种很重要的金属加工工艺方法,也是充分发挥金属材料性能潜力的重要手段。热处理的主要目的是改变金属材料的性能,其中包括使用性能及工艺性能。热处理之所以能使金属材料的性能发生显著变化,主要是由于金属材料的内部组织结构可以发生一系列的变化。采用不同的热处理工艺过程,将会使金属材料得到不同的组织结构,从而获得所需要的性能。钢的热处理工艺过程是: 将钢加热到一定的温度, 经一段时间的保温, 然后以某种速度冷却下来。通过这样的工艺过程能使钢的性能发生改变。 1. 钢的热处理(1) 钢的退火钢的退火通常是把钢加热到临界温度 A C1或A C3 线以上, 保温一段时间, 然后缓慢地随炉冷却。此时,奥氏体在高温区发生分解,从而得到比较接***衡状态的组织。一般中碳钢(如 40、45 钢) 经退火后消除了残余应力,组织稳定,硬度较低(HB180 ~ 220) 有利于下一步进行切削加工。图 2-1 是以 45 钢为例的退火工艺曲线: (a) 普通退火工艺曲线(b) 连续退火工艺曲线(c) 二段式退火工艺曲线(d) 等温退火工艺曲线图 2-1 以 45 钢为例的退火工艺曲线保温时间的经验公式: τ=KD (2-1) (单位为 min, 式中,K为加热系数,一般 K = ∽ m /min, 若装炉量大,则可延长保温时间;D为工件有效厚度, 单位为 mm)。操作步骤如下: 入炉→保温→出炉→炉冷退火硬度要求: 45,≤ 197HB ; 42CrMo ,≤2 27HB ; T8,≤ 180 HB; GCr15 , 179-207HB 。图 2-2 是 45 钢退火的金相组织。(2) 钢的正火钢的正火通常是把钢加热到临界温度 A M 线以上,保温一段时间,然后进行空冷。由于冷却速度稍快,与退火组织相比,组织中的珠光体量相对较多,且片层较细密,故性能有所改善,细化了晶粒,改善了组织,消除了残余应力。对于低碳钢来说,正火后提高硬度, 可改(a) 片状珠光体( 400 ╳); (b) 块状铁素体+ 片状珠光体( 400 ╳);(c) 球状珠光体( 400 ╳); (d) 网状铁素体+ 片状珠光体(400 ╳) 图 2-2 45 钢退火的金相组织善切削加工性, 提高零件表面光洁度; 对于高碳钢, 则正火可消除网状渗碳体, 为下一步球化退火及淬火作好组织准备。图 2-3 是以 45 钢为例的正火工艺曲线: (a) 普通正火工艺(b) 连续冷却正火工艺(c) 二段式冷却正火工艺曲线(d) 连续式冷却正火工艺图 2-3 以 45 钢为例的正火工艺曲线保温时间的经验公式参见式( 2-1 )。操作步骤如下:入炉→保温→出炉→空冷正火硬度分析: 45,≤ 241HB ; 42CrMo