《工程材料》热处理实验报告.doc

《工程材料》热处理实验报告 《工程材料》热处理实验报告 PAGE / NUMPAGESPAGE / NUMPAGES 《工程材料》热处理实验报告 工程资料综合实验 车辆工程 10-1 班 实验者：陈秀全 学号：冯云乾 学号：高万强 学号：一 实验目的 1、差别和研究铁碳合金在均衡状态下的显微组织； 2、剖析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的互相关系； 3、认识碳钢的热办理操作； 4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、察看热办理后钢的组织及其变化； 6、认识常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。 二 实验设施及资料 1、显微镜、预磨机、抛光机、热办理炉、硬度计、砂轮机等； 2、金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等； 3、三个形状尺寸基真相同的碳钢试样（低碳钢 20＃、中碳钢 45＃、高碳钢 T10） 三 实验内容 三个形状尺寸基真相同的试样分别是低碳钢、 中碳钢和高碳钢， 均为退火状 态，不慎混在一同，请用硬度法和金相法划分开。 4、实验方案：三种碳钢的热办理工艺（加热温度、保温时间、冷却方式）。 样 品 加热温度 保温时间 冷却方式 20# 880℃ 25min 空冷 45# 淬火℃ 淬火 25min 水冷 880 高温回火 600℃ 高温回火 25min T10 900℃ 30min 水冷 5、测试硬度 样 品 20# 45# T10 硬 度 HRB50 HRC20 HR63 6、热办理前后的金相组织察看、硬度的测定。 7、剖析碳钢成分—组织—性能之间的关系。 样 品 成分 组织 性能 20# 马氏体 F+P 冲压性与焊接性优秀 45# 马氏体 F+P 经热办理后可获取优秀的综 T10 马氏体 +奥氏体 P+FeC 合机械性能 硬度高，韧性适中 3 II 四 实验步骤： 8、察看均衡组织并测硬度： （1） 制备金相试样（包含磨制、抛光和腐化） ； （2） 察看并绘制显微组织； （3） 测试硬度。 9、进行热办理。 10、 察看热办理后的组织并测硬度： （1） 制备金相试样（包含磨制、抛光和腐化） ； （2） 察看并绘制显微组织。 五 实验报告： 11、 三种资料在退火状态下显微组织和性能（硬度）的异同； 样 品 显微组织 性能（硬度） 20# 白色颗粒为铁素体，黑色块状为珠光体 (F+P) 冲压性与焊接性优秀 45# 灰黑色区为细片状及粗片状珠光体，沿晶界析 经热办理后可获取优秀的 T10 出白色条状铁素体。 (F+P) 综合机械性能 组织为珠光体和二次渗碳体 (P+FeC ) 硬度高，韧性适中 3 II 12、 每种资料在热办理前后显微组织和性能（硬度）的异同； 样 品 显微组织 性能（硬度） 20# 热办理前 F+P HRB71 热办理后 回火 M+A’ HRB93 45# 热办理前 F+P HRC7.5 T10 热办理后 回火 S HRC27 热办理前 P+Fe C HRC6.5 3 Ⅱ 热办理后 回火 M +A’ HRC54 13、 总结出碳钢成分—组织—性能—应用之间的关系。 样 品 成 分 组 织 性 能 应 用 20# W(C)=0.20% F+P 冲压性与焊接性优秀 冲压件及焊接件， 经过 热办理 (如渗碳 )也能够 制造轴，销等部件。 45# W(C)=0.45% F+P 经热办理后可获取优秀 齿轮，轴类，套筒等 的综合机械性能 T10 W(C)=1.0% 3 Ⅱ 优良钢，硬度高，韧性 钻头，刨刀，丝锥，手 P+Fe C 适中 锯条等刃具及冷作模 具等。 铁素体 铁素体  渗碳体 图 1 工业纯铁 图 2 工业纯铁 珠光体 铁素体 铁素体 珠光体 图 3 亚共析钢 图 4 20 钢正火办理（加热至 900 后空冷） 珠光体 Fe3CII 珠光体 图 5 共析钢 调质办理 图 6 过共析钢 Fe3CII 珠光体 珠光体 共晶渗碳体 图 7 亚共晶白口铸铁 图 8 共晶白口铸铁 铁素体 莱氏体 珠光体 Fe3CI 图 9 过共晶白口铸铁 图 10 20# 正火（加热到 860℃ +空冷） 珠光体 Fe3CII 铁素体 珠光体 图 11 45# 调质办理 图 12 T10 正火办理 20#钢：碳质量分数为 0.20%（万分之二十）的优良碳素构造钢。含碳量为0.20%（万分之二十）为亚共析钢，加热到 860℃后，达到 Ac 3 线以上，铁素体转变为奥氏体，再经过空冷后， 20#钢的过冷 A 在高温是将有一部分转变为铁素体。并且此过程属于过冷 A 的高温转变，有索氏体产生。 在热办理前后显微组织是铁素体和珠光体。硬度较高。 20#钢冷冲压性与焊接性能优秀，可用作冲压件及焊接件，经过