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碳钢的热处理后硬度测定以及金相分析报告实验指导书--第1页
实验七碳钢的热处理及硬度测定以及金相分析
实验项目名称：碳钢的热处理及硬度测定、金相分析
实验项目性质：综合实验
所属课程名称：金属材料与热处理
实验计划学时：4
一、实验目的
（1）熟悉碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。
（2）了解含碳量、加热温度、冷却速度等因素与碳钢热处理后性能的关系。
（3）分析淬火及回火温度对钢性能的影响。
（4）学会洛氏硬度计的使用。
（5）学会采用不同的热处理工艺，将会得到不同的组织结构，从而使钢的性能
发生变化。
二、实验内容和要求
热处理是一种很重要的金属加工工艺方法，热处理的主要目的是改善钢材性
能，提高工件使用寿命。钢的热处理工艺特点是将钢加热到一定的温度，经一定
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。
热处理之所以能使钢的性能发生显著变化，主要是由于钢的内部组织发生了
质的变化。采用不同的热处理工艺过程，将会使钢得到不同的组织结构，从而获
得所需要的性能。
普通热处理的基本操作有退火、正火、淬火及回火等。
热处理操作中，加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个关键工序，
也称热处理三要素。正确选择这三种工艺参数，是热处理成功的基本保证。Fe-FeC
相图和C-曲线是制定碳钢热处理工艺的重要依据。
1、加热温度
（1）退火加热温度：完全退火加热温度，适用于亚共析钢，Ac+（30~50℃）；
3
碳钢的热处理后硬度测定以及金相分析报告实验指导书--第1页
碳钢的热处理后硬度测定以及金相分析报告实验指导书--第2页
球化退火加热温度，适用于共析钢和过共析钢，Ac+（30~50℃）。
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（2）正火加热温度：对亚共析钢是Ac+（30~50℃）；过共析钢是Ac+
3cm
（30~50℃），也就是加热到单相奥氏体区。
退火和正火的加热温度范围见图2-1所示。
图2-1退火与正火的加热温度
（3）淬火加热温度：对亚共析钢是Ac+（30~50℃）；对共析钢和过共析钢
3
是Ac+（30~50℃），见图2-2。
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钢的临界温度Ac、Ac及Ac，在热处理手册或合金钢手册中均可查到。
13cm
再经计算可求出钢的热处理温度。也可以利用铁碳相图决定A、A及Ac点的
13m
温度再加上10~20℃即近似Ac、Ac及Ac，然后再计算热处理
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