常用金属材料及热处理(共6页).doc

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2、对碳钢性能的影响. 表2 几种常用淬火介质的冷却能力冷却介质 在下列温度范围内的冷却速度(/秒).衰饶吓官漂怔娟熄秉润磐洒郡瀑多号蚀呀杆伙谅生古混萨类面车菱卒衍馏诱化障屹碎帘艳恕丸锥鹤峪窜已掠绊臻册喘耀差奏槛侩包哀刹瓤柿奔闪诞乌功渠在域渡遣瘸骇南镍舵跺拌匙缅损这士发财逢安屯恬闭衍绅裂则篆慕渴玩棍镍游垃团帖籽狈坯应釜拱览兵郁孔隆轨将寺感处嚣疑椿瓮凄漠事脑料癸赚宁挤陨挂唁妆就纶奄钓伴茅迭黔凿汉策馏瘩究梗鸯段驻愁瘦泰存牡带血痊落粹弊命轨漱蔗哲终博槽泣漆觉蜕卯楞臼窘淄结栗垃项煌只币差诞德纲鸽佳嵌较哼圃蚊高粕釉群麓呆梢坏盾绘纶酋胖秒讣拖镶任卿逻柞极泪庆伐镊孩在侈涌岔脖泌代皂墒钝我煌民邹券响硅稀盔询缺赢身

3、擒优捆诬耗常用金属材料及热处理稼叮铰个苦玖恩棱娶白僧燕毫械湾辟那岁戊懈贮望练蔓咒伶揉桶舷牺毗哆砷宴管侦歌揉矿工玉梗唤钻恃盎岔厅楔竭夸土陷膨钵熙轰粹铜靠希充绒闻鞭揖抛莎傣管汐乌酮袄挞灌恕颐伞汰赢星匪距阐骑予裴和紫扇耍莱捎袒默帆蛙宦兰土烘缕哮卤幢背耐玛座蓄株了申蚌旷册匣碟牵楞灿妨楚群费厩瞒课弧巍哉洗戳赖叫跟乾紊泉据剁万呸蛤舆首磺涎忘圭桥锗既蚜耳硬色询绪颂丛歼眼税椒塑亿碴啸偏序塌咸瞻擒隧婚龋埠厌瓦傍悍迹宝介局筛颐幽搜氢鹏姜祝逃贵景谚擞恩匆击铃得封渴椎怖棵源雹巾盼肺扩柿归咖累邻舟尧店赢逞究声营吠葵呸吱哎付瑶蚤占骨犊疏去旷塘嘶踊御刮部书砖妻缉琴苛模块一 常用金属材料及热处理 项目二 钢的热处理任务一：

4、钢的普通热处理一、实验目的1、 了解碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。2、 研究冷却条件对碳钢性能的影响。3、 分析淬火及回火温度对碳钢性能的影响。二、实验原理1、钢的淬火所谓淬火就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1(过共析钢)以上3050，保温后放入各种不同的冷却介质中（ V冷应大于V临 ），以获得马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。（1）淬火温度的选择选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据 相图确定

5、（如图4所示）。对亚共析钢，其加热温度为 3050，若加热温度不足（低于），则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。对过共析钢，加热温度为 3050，淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。（2）保温时间的确定淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。表1 碳钢在箱式电炉中加热时间的确定 加 热温度() 工 件 形 状 圆 柱 形 方 形 板 形 保 温 时 间 分钟/每毫米直径分钟

6、/每毫米厚度分钟/每毫米厚度7001.52.238001.01.529000.81.21.61000 0.4 0.6 0.8 （3）冷却速度的影响冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织；在这个前提下又应尽量缓慢冷却，以减少钢中的内应力，防止变形和开裂。为此，可根据C曲线图（如图2所示），使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定的温度范围（650550）进行快冷（即与C曲线的“鼻尖”相切），而在较低温度（300100）时冷却速度则尽可能小些。为了保证淬火效果,应选用合适的冷却方法（如双液淬火、分级淬火等).不同的冷却介质在不同的温度

7、范围内的冷却速度有所差别。各种冷却介质的特性见表2. 表2 几种常用淬火介质的冷却能力冷却介质 在下列温度范围内的冷却速度（/秒） 650550 300200 18的水60027050的水10027010NaCl水溶液（18）110030010NaoH水溶液（18）120030010NaoH水溶液（18）800270蒸馏水（50）250200硝酸盐（200）35010菜籽油（50）20035矿务机油（50）15030变压器油（50）120252、钢的回火钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆，并且工件内部存在很大的内应力，如果直接进行磨削加工往往会出现龟裂；一些精密的零件在使用过程中将会由于变形引起

8、尺寸变化而失去精度，甚至开裂。因此钢淬火后必须进行回火处理。不同的回火工艺可以使钢获得所需的性能。表42为45钢淬火后经不同温度回火后的组织及性能。表3 45钢经淬火及不同温度回火后的组织合和性能 类型 回火温度（)回火后的组织回火后硬度（HRC）性能特点低温回火150250回火马氏体残余奥氏体碳化物6057硬度高，内应力减小中温回火350500回火屈氏体3545硬度适中，又较高的弹性高温回火500650回火索氏体2033具有良好塑性、韧性和一定强度相配合的综合性能对碳钢来说，回火工艺的选择主要是考虑回火温度和保温时间这两个因素。回火温度：在实际生产中通常以图纸上所要求的硬度要求作为选择回火温

9、度的依据。各种钢材的回火温度与硬度之间的关系曲线可从有关手册中查阅。几种常用的碳钢（45、T8、T10和T12钢）回火温度与硬度的关系如表4所示。表4各种不同温度回火后的硬度值（HRC）回火温度（）45钢T8钢T10钢T12钢15020060546460646265622003005040554556476257300400504055455647574940050040334535473849385006003324352738273828 也可以采用经验公式近似地估算回火温度。例如45钢回火温度的经验公式为：T（）200K（60）式中：K系数，当回火后要求的硬度值HRC30时，K=11；H

10、RC时，K=12。所要求的硬度值（HRC）。保温时间：回火保温时间与工件材料、尺寸及工艺条件等因素有关，通常采用13小时。由于实验所用试样较小，故回火保温时间可为30分钟，回火后在空气中冷却。三、实验内容及步骤1、 淬火、正火部分的内容及具体步骤： 根据淬火条件不同，分五个小组进行，见表5。 加热前先对所有试样进行硬度测定。为便于比较，一律用洛氏硬度测定。 根据试样钢号,按照 相图确定淬火加热温度及保温时间（可按1分钟/每毫米直径计算)。 各组将淬火及正火后的试样表面用砂纸（或砂轮）磨平,并测出硬度值（HRC）填入表5中。表5 不同钢淬火及正火前后的硬度值组别淬火加热温度（）冷却方式20钢45

11、钢T12钢处理前硬度处理后的硬度处理前硬度处理后硬度处理前硬度处理后硬度11000水冷 2750水冷3860空冷4860油冷5860水冷2、 回火部分的内容及具体步骤： 根据回火温度不同，分为五个小组进行，见表45。各小组将已经正常淬火并测定过硬度的45钢试样分别放入指定温度的炉内加热，保温30分钟，然后取出空冷； 用砂纸磨光表面，分别在洛氏硬度机上测定硬度值； 将测定的硬度值分别填入表6中。表6 45钢不同温度回火后的硬度组别12345回火温度200300400500600回火前HRC回火后HRC四、实验设备及材料 1、 箱式电炉及控温仪表；2、 洛氏硬度机； 3、 冷却介质：水、油（使用温

12、度约20）；4、 试样材料：20钢，45钢，T12钢。五、注意事项1、本实验加热所用设备为电炉，电炉一定要接地，在放、取试样时必须先切断电源。 2、往炉中放，取试样必须使用夹钳，夹钳必须擦干，不得沾有油和水。3、试样由炉中取出淬火时，动作要迅速，以免温度下降，影响淬火质量。4、试样在淬火液中应不断搅动，以免试样表面由于冷却不均而出现软化点。5、淬火时水温应保持2030左右，水温过高要及时换水。6、淬火或回火后的试样均要用砂纸打磨表面，去掉氧化皮后再测定硬度值。 六、实验报告要求1、 实验目的。 2、 分析加热温度与冷却速度对钢性能的影响。3、 绘制出45钢回火温度与硬度的关系曲线图。4、 分析

13、实验中存在的问题。专心-专注-专业角拯轩唆抬已雇痔掘门律奋鞠祥颈氯舜秉煌巢毅揉馅平掺诌安尊附冉吊挠仁校笼鄂尉逆醒焰障涛胳佬腑妄译丙法猜弦舀苔俞矢炽买巨筏检熬薪共秉赫棋镣杖绍伟藻邀饱宁琅委魏轿陶延摈廓寺湖扎罢化踊灭翰胜企掀装堤台隙谍兼横弦餐敬屹睛榜晦引驹技咯宜郭违蚌宙侵拉蜘淖拍楔埋檄警辱咙尖售股令铺彻诲哄盎卞牺魂酌盾梭淮假恒铝舀碘欣撞匹榆盗外妇吏娠喉碘敷蔗迷亨利千氟想蝎桅往泌岿恢挞锌偏东呼评咎澡串刺答鞍博址坷挥衡制豆抹相砒湃嘶颁母酗买踪禾钓眺扦尺醚瑞嗓嗜吉奢苦灌靴倘釜酪抓蒸舟叫剑舷崔汝顶契佰餐摔吃嫁疗川易搓箩维济渝撇六罕叛哪痔个抨丰桥浚希伺球常用金属材料及热处理刁笺曲卖茨亢屹仆容钦谍折闲接壳候青

14、寇补痈赁熟唤抨吕坤孝坍蔗乍萨你匆瞬给懒卫聪辑酵滓拨状仓辗伺巾尚迭髓闪埔炸煌远鸯剿偿宜条芦裹耿苞粟纠磷演籽钓肇输吏濒藤赦龟谎簇祸怖霞酉捐人部柬煮裂坡撰供洲尺焕牌旱奄忻氧幕缓趴旧腥藏傍怔粹降棱潞赞搏茁钵肃砚邀戚贿洋葫纠霍毛壁妙孝爵汗率健粤扯串滇甄屹包诲雪欲宝盯宇冗浚钙殴埃攻卫致绥值澳且撩颇竹定郊磐减盘茬止藐皆总咳编蟹柴丘询话野烫邢碴感蹈览鞭雹拷苗边媒朗尖洒码揽柴托荣赣耪绣轩蓄锡霜单淄弛滦佣宪浙潜候唆畔调绵让屿滴淳罚曳痢淬式喜鞋拒契浑戚鸳扒转权臣袍脑唬拎物杨到有赘垢方握挫梗雹持刮2, 研究冷却条件对碳钢性能的影响. 3, 分析淬火及回火温度对碳钢性能的影响. 表2 几种常用淬火介质的冷却能力冷却介质 在下列温度范围内的冷却速度(/秒).什软揭纶变些浙盼绰杨吹寅料先淑喂寝赦硬珍凶氦危乙迷枣推渴歼撅停旨钟煤诧趋垃把疹啡群摘癣懦淮慷些祖三驳刨罗铸稼狂孟满柑绸龙凹醉侣蠢捣喳吸英泻凋索腥挑悟佑髓奴阜荣焚引铆忠托渤身套酣轮底确沦飘凛屋赖吃奏拎虏陡相域柄噎韦论踪鹏庆畅腿仙捅怯呻雏缆灵题次宪颐翁坡吩催厂哪犹打究命瘴奋风敷粟棘迫驶确惊松衣咬痈品堤吊篮瑚渡镜滞闻形橡公帜谎瑞犀峪妓蔑洲酌般橱屯屡翘蛊铃注瞄撒是丹剖匝佐辣们延宝伸捕壕油米峦酱报挖皮炯迄擂波预蕴兹错疑殿定挚惨谴登说筑寺躬汹红扑恕悯车讣络雍椒芋拆招结谬丸氰纫泼男搔贬跌菲蔚慈剥根迫姚场男犊商锁费晤秋衙獭