热处理制度对T10钢组织和硬度影响实验

热处理制度对T10钢组织和硬度的影响实验一、实验目的1.论述 T10钢球化退火和780℃淬火后的组织和硬度。

2.探索了改变原始组织和热处理工艺（淬火温度）对其的影响。

二、概述T10钢是一种最常用的工模具钢，热处理后要求有高的硬度 59—65HRC、强度、耐磨性及适当的韧性等；T10钢ACm为800℃，通常采用球化退火、Ac1+(30~50)℃淬火及170℃~200℃回火的传统热处理工艺。

通常认为这可使钢获得具有最佳配合的强度和韧性。

一些工厂的生产实践表明，T10钢制冷变形模具使用寿命较低，易出现壁裂、崩刃和折断等，以致过早报废。

为此，我们探索改进T10钢的热处理工艺。

三、实验步骤二实验过程1.试验方法试验用T10钢的成分见表1。

选用粒状珠光体及片状珠光体两种原始组织，前者试样仅用780℃传统工艺淬火，而后者试样则用740、780、840、900℃四种淬火温度，随后进行机械性能检测试验。

表1 T10钢的化学成分2.试样的热处理2.1预备热处理2.2.1正火T10钢的ACm 为800℃，正火温度约为ACm+30~50℃，故取840℃。

用下列经验公式计算加热时间：TaKD公式中T——加热时间，min；a——加热时间系数，min/mm，（碳钢取0.8~1.2 min·mm-1）； K——装炉修正系数；D——工件有效厚度，mm。

正火工艺参数见表2，工艺曲线见图1。

表2 正火工艺参数时间t/min图1 正火工艺曲线正火后组织图见图2图2 正火后组织（×400） 2.1.2球化退火T10钢锻坯经10kw 箱式电炉等温球化退火，在770 ℃保温2 h ，再冷到680℃，保温4小时，出炉空冷。

机械加工后的机械性能、淬透性及金相试样，一部分按传统工艺热处理，以作对比。

球化退火工艺参数见表2。

球化退火工艺曲线见图3。

时间t/min770℃温度T/℃ 680℃图3球化退火工艺曲线球化退火后组织如图4所示图4 等温球化退火后组织（×400）2.2最终热处理所有试样在箱式炉内进行最后热处理，等温球化退火试样淬火加热780℃，正火试样淬火加热分别为740、780、840、900℃保温，用水淬火，200℃回火，然后磨加工到规定尺寸。

微观组织控制课程实验学院：机械与汽车工程学院班级：材控学号：：一.实验目的：本次研究的主要容是退火态T10钢的热处王里工艺及其组织性能的研究。

通过观察经过不同预先热处理的退火态T10钢试样的显微组织，以及测量其洛氏硬度、冲击韧性等，分析了不同预先热处理的T10钢试样的组织性能和力学性能。

结果表明,正火+等温球化退火为退火态T10 钢的最佳预先热处理工艺; 不同预先热处理所得到的组织效果会遗传到最终的组织中; 预先热处理为正火+普通球化退火和等温球化退火的退火态T10钢试样，经过水淬和低温回火后，发生了脆性转变。

T10钢的热处理工艺及组织性能，通过对经过不同预备热处理的T10钢的微观组织分析及力学性能分析，探寻在热处理过程中，不同预先热处理对钢的组织及性能的影响规律，在此研究基础上，对现在实际生产中的一般热处理工艺进行优化，以达到最好的效果。

二：实验方法T10钢的概述：目前常用的碳素工具钢有T8、T10、T12,其中T10用量最多。

T10钢优点是可加工性好，来源容易；但淬透性低、耐磨性一般、淬火变形大。

因钢中含合金元素微量，耐回火性差，硬化层浅，因而承载能力有限。

虽有较高的硬度和耐磨性，但小截面工件韧性不足，大截面工件有残存网状碳化物倾向。

T10钢在淬火加热（通常达800℃）时不致于过热，淬火后钢中有过剩未溶碳化物，所以比T8钢具有更高的耐磨性，但淬火变形收缩明显。

由于淬透性差，硬化层往往只有1.5～5mm；一般采用220～250℃回火时综合性能较佳。

热处理时变形比较大，故只适宜制造小尺寸、形状简单、受轻载荷的模具。

T10钢的成分：，X：碳的千分数）碳 C ：0.95～1.04（TX硅 Si：≤0.35锰 Mn：≤0.40硫 S ：≤0.020磷 P ：≤0.030铬 Cr：允许残余含量≤0.25≤0.10(制造铅浴淬火钢丝时)镍 Ni：允许残余含量≤0.20≤0.12(制造铅浴淬火钢丝时)铜 Cu：允许残余含量≤0.30≤0.20(制造铅浴淬火钢丝时) 热处理通常分为3步进行:加热、保温和冷却。

钢的热处理实验报告实验目的：1. 了解钢的热处理过程及其影响；2. 掌握钢的不同热处理方法的原理和操作；3. 分析不同热处理方法对钢性能的影响。

实验原理：钢的热处理是通过加热和冷却的方式改变钢的组织和性能。

常见的钢的热处理方法有退火、淬火和回火。

1. 退火：将钢加热至临界温度以上，然后缓慢冷却至室温。

退火可以消除内应力，调整组织和改善切削性能。

2. 淬火：将钢加热至临界温度以上，然后迅速冷却至室温。

淬火可以使钢的组织变为马氏体，增加钢的硬度和强度。

3. 回火：将淬火后的钢加热至较低的温度，然后缓慢冷却。

回火可以降低钢的硬度和脆性，提高延展性和韧性。

实验步骤：1. 准备不同试样的钢材，包括退火、淬火和回火试样。

2. 分别将试样加热至退火、淬火和回火温度。

3. 退火：将试样保持在退火温度持续一段时间，然后缓慢冷却至室温。

4. 淬火：将试样迅速降温，可以采用水或油进行淬火。

5. 回火：将淬火后的试样放入回火炉中加热，保持回火温度持续一定时间，然后缓慢冷却至室温。

6. 对不同热处理试样进行金相观察和硬度测试。

7. 分析不同热处理方法对钢的影响。

实验结果：1. 退火试样：经过退火处理的钢的组织变为珠光体，硬度降低。

2. 淬火试样：淬火后的钢的组织变为马氏体，硬度显著提高。

3. 回火试样：经过回火处理的钢的组织变为珠光体和一定比例的残留马氏体，硬度略有下降，但韧性和延展性明显提高。

实验结论：1. 退火可以使钢的硬度降低，提高韧性。

2. 淬火可以使钢的硬度和强度显著提高，但韧性较低。

3. 回火可以降低钢的硬度，提高韧性和延展性。

根据实验结果和结论，我们可以根据具体要求选择不同的热处理方法来改变钢的性能。

——淬火是将工件加热到AC3或AC1点以上某一温度保持一定时间。

然后以适当速度快速冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。

目的：就是为了获得马氏体或下贝氏体组织，提高强度硬度，以便在随后不同温度回火后获得所需要的性能。

1、淬火加热温度淬火温度主要是根据Fe—Fe3C相图中钢的临界点确定。

亚共析钢的淬火加热温度：AC3以上30℃~50℃，使钢完全奥氏体化，淬火后获得全部马氏体组织。

共析钢、过共析钢的淬火加热温度：为AC1以上30℃~50℃，得到奥氏体和部分二次渗碳体，淬火后得到马氏体（共析钢）或马氏体加渗碳体（过共析钢）组织。

2、淬火冷却淬火冷却时，要保证获得马氏体组织，必须使奥氏体以大于马氏体临界冷却速度冷却，而快速冷却会产生很大淬火应力，导致钢件的变形与开裂。

因此，淬火工艺中最重要的一个问题是既能获得马氏体组织，又要减小变形、防止开裂。

常用冷却介质：目前应用最广泛的淬火冷却介质是水和油。

实际生产中，使用的冷却介质较多，到目前为止，尚未找到一种介质，能完全符合理想淬火冷却速度的要求。

水具有较强烈的冷却能力，用作奥氏体稳定性较小的碳钢的淬火，水冷却介质最为合适。

油的冷却能力比水小，因此，生产中用油作冷却介质，只适用于过冷奥氏体稳定性较大的合金钢淬火。

常用淬火方法：主要有单介质淬火、双介质淬火、马氏体等温淬火、贝氏体等温淬火。

选择适当的淬火方法可以保证在获得所要求的淬火组织和性能条件下，尽量减小淬火应力，减少工件变形和开裂倾向。

工程材料及成形工艺基础淬火冷却方法（1）单介质淬火是采用一种淬火介质中一直冷却到室温的淬火方法。

这种淬火方法的优点是操作简便，适用于形状简单的碳钢和合金钢工件。

形状简单、尺寸较大的碳钢工件多采用水淬，小尺寸碳钢件和合金钢件一般用油淬。

缺点对大尺寸和或形状复杂的工件，采用水淬变形开裂倾向大，而油淬冷却速度小，淬不硬。

（2）双介质淬火是将工件加热奥氏体化后先浸入冷却能力强的介质，在组织即将发生马氏体转变时，立即转入冷却能力弱的介质中冷却。

T10钢热处理工艺及组织性能研究任务书1．课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，运用所学过的金属学及热处理等专业知识，了解T10钢的概况；熟悉钢T10的热处理工艺方法；认识T10钢热处理前后金相组织；找出热处理对T10钢组织和力学性能的影响规律，为优化热处理工艺提高零件质量提供一定的理论依据。

2．主要任务（1）制定T10钢热处理工艺，进行热处理实验。

（2）制备金相试样，观察分析T10钢热处理前后的显微组织。

（3）测定T10钢热处理前后力学性能，包括硬度、冲击韧性等。

（4）分析热处理工艺、组织结构与力学性能之间的关系。

（5）撰写毕业论文。

结构完整，层次分明，语言顺畅；避免错别字和错误标点符号；格式符合太原工业学院学位论文格式的统一要求。

3．主要参考资料[1] 王学前，贺毅. 高碳钢快速球化退火工艺的研究[J]. 热加工工艺，2002，（1）：32-33.[2] 沈晓钧. 工具钢的热处理[J]. 铸锻热———热处理实践，1994，（2）：4-17.[3] 崔忠圻，覃耀春.金属学与热处理[M]. 北京，机械工业出版社，2007：230-308.4．进度安排审核人：2014 年12 月15 日T10钢热处理工艺及组织性能研究摘要：本次研究的主要内容是退火态T10钢的热处理工艺及其组织性能的研究。

通过观察经过不同预先热处理的退火态T10钢试样的显微组织，以及测量其洛氏硬度、冲击韧性等，分析了不同预先热处理的T10钢试样的组织性能和力学性能。

结果表明，正火+等温球化退火为退火态T10钢的最佳预先热处理工艺；不同预先热处理所得到的组织效果会遗传到最终的组织中；预先热处理为正火+普通球化退火和等温球化退火的退火态T10钢试样，经过水淬和低温回火后，发生了脆性转变。

关键词：T10钢，热处理，显微组织，力学性能Researching heat treatment process andmicrostructure properties of T10 steelAbstract：The main content of this study is researching the heat treatment process and microstructure of the annealed T10 steel.The microstructure and mechanical properties of T10 steel samples with different advance heat treatment were studied by inspecting microstructure of annealed T10 steel samples with different advance heat treatment and measuring the hardness and toughness of annealed T10 steel .The results show that the best advance heat treatment process is normalizing+ isothermal spheroidizing annealing.it will be inherited in the final tissue that is the effect of the tissue obtained by different advance heat treatment.the brittle transition occurs in the annealed T10 steel sample of advance heat treatment is normalizing + ordinary spheroidizing annealing or isothermal spheroidizing annealing after water quenching and low temperature tempering.Keywords:T10 steel, heat treatment, microstructure, mechanical propertiesI目录1前言 (1)1.1研究的目的及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3 研究内容 (2)2试验过程 (3)2.1热处理试验 (3)2.1.1试验原理 (3)2.1.2试验过程 (9)2.2试样制备及显微组织观察 (15)2.2.1金相试样的制备 (15)2.2.2显微组织观察 (18)2.3 力学性能测定 (19)2.3.1硬度测量 (19)2.3.2冲击韧性测量 (22)3 结果与分析 (26)3.1 显微组织分析 (26)3.2 力学性能分析 (28)3.2.1 硬度分析 (28)3.2.2 冲击韧性分析 (29)4结论 (31)参考文献 (32)致谢 (34)I I1 前言1.1 研究目的及意义我国钢铁行业发展迅猛，但也不是一帆风顺的，它也面临着很多的挑战，需要不断地创新科技，不断地提高产品质量。

《机械工程材料》热处理实验报告实验名称: 45钢（T10钢）的硬度测量和热处理班级:实验人员：组长: 学号：组员：实验日期: 2011年12月12日星期一指导教师:T10钢淬火前后硬度测量实验报告一、实验目的：1、了解碳钢的基本热处理（退火、淬火及回火）工艺方法。

2、研究冷却条件与钢性能的关系。

3、分析淬火后的回火工艺其温度的选择对钢性能的影响。

二、实验设备及材料1.HR—150A型洛氏硬度试验机。

2.试样:Φ20×10mm 45钢和。

3.实验用的箱式电阻加热炉(附测温控温装置)。

4.冷却剂：水(使用温度约20℃)。

三、实验的相关原理和要求：热处理是一种很重要的金属热加工的工艺方法，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钢的性能，其中包括使用性能及工艺性能。

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。

其基本工艺方法可分为退火、淬火及回火等。

（一）钢的退火钢的退火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3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，从而得到比较接近平衡状态的组织。

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。

实验的材料为45#钢，退火工艺中其加热温度选择为A c3以上温度，此实验选择的温度为800ºC。

退火冷却方式：钢退火时，一般采用随炉冷却到600～550℃以下再出炉空冷。

（二）钢的淬火钢的淬火：淬火就是将钢加热到A c3（亚共析钢）或A c1（过共析钢）以上30~50ºC，保温后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(V冷＞V临)，以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。

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：淬火加热温度、保温时间和冷却速度。

T10A钢球化退火工艺对组织和硬度的影响球化退火是一种对钢材进行加热和冷却处理的方法，可以改善钢材的
塑性、韧性和加工性能。

在球化退火过程中，T10A钢先经过均质化加热，然后快速冷却到室温，以使结构转变为球化铁素体。

球化铁素体具有均匀
的细小球状晶粒结构，可以提高钢材的硬度和抗拉强度，同时降低冷脆性。

首先，球化退火可以改善T10A钢的组织。

在均质化加热的过程中，
钢材的晶粒与形核晶粒逐渐长大，结构得到了改善。

在快速冷却过程中，
钢材中的铁素体晶粒进一步细化，形成球状晶粒。

这种球状晶粒结构具有
较好的塑性和韧性，可以提高钢材的强度和韧性。

其次，球化退火还能提高T10A钢的硬度。

通过球化退火使得钢材中
的晶界得到减少和优化，晶粒细化，从而提高了钢材的硬度。

此外，球状
晶粒的分布均匀，也有助于提高钢材的硬度。

通过球化退火处理，T10A
钢的硬度可以得到较大程度的提高。

最后，球化退火还能改善T10A钢的加工性能。

球化铁素体结构具有
较好的塑性，能够减少钢材的加工硬化倾向，提高钢材的加工性能。

这对
于一些需要进行冷变形加工的零部件来说尤为重要。

球化退火处理后的
T10A钢，不仅硬度提高，还保持了一定的韧性，能够更加容易地加工成型。

综上所述，T10A钢球化退火工艺对其组织和硬度有着显著的影响。

球化退火处理可以细化钢材的晶粒结构，提高钢材的塑性、韧性和加工性能。

同时，通过球化退火处理，T10A钢的硬度也可以得到较大程度的提高。

因此，球化退火对于提高T10A钢的性能具有重要意义。

一、实验目的1. 了解热处理对金属材料性能的影响。

2. 掌握热处理的基本工艺流程及操作方法。

3. 通过实验验证不同热处理工艺对材料性能的影响。

二、实验原理热处理是通过对金属材料进行加热、保温和冷却，使金属内部组织结构发生变化，从而改变其性能的一种工艺方法。

热处理工艺主要包括退火、正火、淬火和回火等。

1. 退火：将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，以消除金属内部应力，降低硬度，提高塑性。

2. 正火：将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后在大气中冷却，以获得一定的组织结构和性能。

3. 淬火：将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后快速冷却，以获得高硬度和高耐磨性的组织。

4. 回火：将淬火后的金属加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，以消除淬火应力，降低硬度，提高韧性。

三、实验仪器与材料1. 仪器：箱式电炉、加热炉、金相显微镜、抛光机、洛氏硬度计、水浴锅、天平等。

2. 材料：45号钢、20CrMnTi钢、T10钢等。

四、实验过程1. 实验一：退火实验（1）将45号钢加热至800℃，保温1小时，然后缓慢冷却至室温。

（2）用金相显微镜观察退火后的组织，记录组织类型和晶粒大小。

（3）用洛氏硬度计测定退火后的硬度，记录数据。

2. 实验二：正火实验（1）将20CrMnTi钢加热至900℃，保温1小时，然后在大气中冷却。

（2）用金相显微镜观察正火后的组织，记录组织类型和晶粒大小。

（3）用洛氏硬度计测定正火后的硬度，记录数据。

3. 实验三：淬火实验（1）将T10钢加热至850℃，保温1小时，然后迅速浸入水中冷却。

（2）用金相显微镜观察淬火后的组织，记录组织类型和晶粒大小。

（3）用洛氏硬度计测定淬火后的硬度，记录数据。

4. 实验四：回火实验（1）将淬火后的T10钢加热至200℃，保温1小时，然后缓慢冷却至室温。

（2）用金相显微镜观察回火后的组织，记录组织类型和晶粒大小。

（3）用洛氏硬度计测定回火后的硬度，记录数据。

热处理参数对钢性能和组织变化的影响锅炉管子的热处理锅炉设备中过热器管子、蒸汽导管等零部件在工业性生产中的热处理一般是正火+回火。

正火温度和回火温度的选择主要是根据管子性能要求而决定的。

实验[49]表明，为了获得良好的强度与韧性匹配，9Cr-1Mo类钢最佳热处理工艺参数为:1060℃lh正火+760℃1h回火。

另外，需指出，随着钢的化学成分复杂化，钢管的正火温度有所提高。

1-4-2.奥氏体化温度的影响热处理规范中奥氏体化温度对耐热钢性能有显著的影响。

许多试验证明:随着奥氏体化温度提高，使耐热钢的热强性增加[’]。

如1Cr-0. 5Mo钢、Mo-V钢、12Cr1MoV钢和12Cr3Mo1VSiTiB等管子钢均随正火温度提高而使钢的持久强度增加。

日本的藤田利夫等人[57, 58]曾研究过淬火温度对数种1296 Cr型钢持久强度的影响，也表明高的淬火温度通常具有高的持久强度;并认为，第二相粒子的大小、数量、形状和分布及晶粒大小是导致不同温度淬火后持久性能不同的主要原因。

Ik-Min Park等[[59]对低Si-12Cr-Mo-V-Nb钢的研究表明:1100℃淬火，其1000小时断裂强度比1050℃淬火提高2^-3. 5kgf/mm2，而蠕变延伸率略有下降，在550℃至700℃的蠕变温度下，·下降了大约3^-5960材料的性能与材料内部的组织结构有着密切的关系。

实验证明:提高奥氏体化温度可以引起a固溶体合金化程度增加、晶粒尺寸增大、回火或使用过程中碳化物在基体上析出数量的增加及金相组织改变等〔’〕。

这些因素的改变对耐热钢的热强性有一定的影响。

文献[[60〕曾考察了奥氏体化温度对20Cr11MoVNbNB钢的组织和性能的影响，提出了与上述一致的观点。

下面简述与奥氏体化温度有关的一些因素:a.晶粒度一般地说，奥氏体化温度高，晶粒尺寸就大，同时影响固溶强化和析出硬化的合金元素的固溶量也多。

因此，’‘对于利用固溶强化和析出硬化的实际耐热钢来讲，既受晶粒大小的影响，也受合金元素固溶量的影响，一般认为后者的影响大，晶粒尺寸的影响，，J、〔110 文献[[6i〕对Cr-Mo-V钢650℃持久强度的研究指出，持久强度随奥氏体晶粒尺寸增大而增加，但当奥氏体晶粒度超过6级(相当晶粒直径>50 um)后，则持久强度开始下降或达到饱和值;看来，奥氏体晶粒度不仅对室温强度，而且对持久强度也有一个最佳范围。

钢的热处理实验报告热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程来改变材料的性能和结构的方法。

在工程实践中，热处理常常被用来改善材料的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。

本实验旨在通过对不同钢材料进行热处理，观察其微观组织和力学性能的变化，从而深入了解热处理对钢材料性能的影响。

首先，我们选取了三种常见的钢材料，碳素钢、合金钢和不锈钢。

这三种钢材料分别代表了低碳钢、中碳钢和不锈钢，在工程中应用广泛。

我们将对这三种钢材料进行正火、回火和淬火等热处理工艺，以及未经热处理的原始状态进行对比实验。

在实验过程中，我们首先对钢材进行加热处理，然后根据不同的热处理工艺要求进行保温和冷却。

在保温过程中，我们控制了不同的保温时间和温度，以模拟实际工程中的热处理工艺。

接着，我们对经过热处理和未经热处理的钢材进行金相显微镜观察和硬度测试。

通过金相显微镜观察，我们可以清晰地看到钢材的晶粒结构和相变情况，而硬度测试则可以直观地反映钢材的硬度变化。

实验结果表明，经过热处理的钢材在显微组织上发生了明显的变化。

在正火和回火过程中，钢材的晶粒得到细化，晶界清晰，硬度有所提高；而在淬火过程中，钢材的组织发生马氏体变换，硬度显著提高。

相比之下，未经热处理的钢材晶粒粗大，硬度较低。

这些结果充分表明了热处理对钢材料性能的显著影响。

综上所述，本实验通过对不同钢材料进行热处理，观察了其微观组织和力学性能的变化。

实验结果表明，热处理能够显著改善钢材料的性能，使其具有更高的硬度和强度。

因此，在工程实践中，热处理技术具有重要的应用价值，能够满足不同工程材料对性能的需求。

希望本实验能够为相关领域的研究和工程实践提供一定的参考价值。

辽宁工程技术大学综合及创新实验开题报告学生姓名吴双全学号 **********所属院系材料科学与工程学院专业/班级材料13-3所用材料 T10钢要求硬度 50～55HRC阅卷人阅卷日期成绩评定：T10钢热处理工艺设计一、实验目的1、通过设计一组热处理工艺方案提高T10钢试样的硬度，使其硬度达到50～55HRC。

2、设计热处理工艺使试样金相组织中最终出现屈氏体。

二、实验材料及设备1、T10钢圆柱试样（15×15mm）若干2、硝酸3、酒精4、砂纸5、抛光膏6、玻璃板7、箱式电阻炉及控温仪表8、抛光机9、金相显微镜10、洛氏硬度计三、实验内容1、T10钢概述目前常用的碳素工具钢有T8、T10、T12,其中T10用量最多。

T10钢优点是可加工性好，来源容易；但淬透性低、耐磨性一般、淬火变形大。

因钢中含合金元素微量，耐回火性差，硬化层浅，因而承载能力有限。

虽有较高的硬度和耐磨性，但小截面工件韧性不足，大截面工件有残存网状碳化物倾向。

T10钢在淬火加热（通常达800℃）时不致于过热，淬火后钢中有过剩未溶碳化物，所以比T8钢具有更高的耐磨性，但淬火变形收缩明显。

由于淬透性差，硬化层往往只有1.5～5mm；一般采用220～250℃回火时综合性能较佳。

热处理时变形比较大，故只适宜制造小尺寸、形状简单、受轻载荷的模具。

2、T10钢化学成分碳 C ：0.95～1.04（Tχ，χ：碳的千分数）硅 Si：≤0.35锰 Mn：≤0.40硫 S ：≤0.020磷 P ：≤0.030铬 Cr：允许残余含量≤0.25≤0.10(制造铅浴淬火钢丝时)镍 Ni：允许残余含量≤0.20≤0.12(制造铅浴淬火钢丝时)铜 Cu：允许残余含量≤0.30≤0.20(制造铅浴淬火钢丝时)注：允许残余含量Cr+Ni+Cu≤0.40(制造铅浴淬火钢丝时)3、T10钢适用范围这种钢应用较广，适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、还可以制作冷镦模、冲模、拉丝模、铝合金用冷挤压凹模、纸品下料模、塑料成型模具、小尺寸冷切边模及冲孔模，低精度而形状简单的量具（如卡板等），也可用作不受较大冲击的耐磨零件等。

热处理实验报告热处理是指通过加热和冷却来改变材料的性能和微观结构。

热处理可以改善材料的硬度、强度、韧性、耐蚀性等性能，使材料适应不同的工作条件和要求。

本实验旨在通过热处理来研究钢的显微组织和性能的变化。

实验步骤：1.准备试样：将钢材切割成长约10cm、宽约1cm、厚约0.1cm 的试样。

2.加热处理：将试样放入坩埚中，放入电炉中进行加热处理。

首先进行均质化处理，将试样加热到900℃，保温一段时间，然后迅速冷却。

接下来进行退火处理，将试样加热到800℃，保温一段时间，然后缓慢冷却。

最后进行淬火处理，将试样加热到900℃，保温一段时间，然后迅速冷却。

3.组织观察：使用金相显微镜观察不同处理状态下的试样的显微组织结构。

4.硬度测试：使用洛氏硬度计对不同处理状态下的试样进行硬度测试。

5.拉伸实验：使用拉伸试验机对不同处理状态下的试样进行拉伸实验，测量其屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能。

实验结果：经过均质化处理后，试样的组织结构变得均匀细小，硬度略有增加。

经过退火处理后，试样的组织结构发生晶粒长大和再结晶，硬度降低，但韧性和延伸率增加。

经过淬火处理后，试样的组织结构发生马氏体转变，硬度大幅度增加，但韧性降低。

结论：通过热处理，可以显著改善钢的性能和微观结构。

均质化处理可以使试样的组织结构更加均匀细小，硬度略有增加。

退火处理可以使试样的组织结构发生晶粒长大和再结晶，降低硬度，增加韧性和延伸率。

淬火处理可以使试样的组织结构发生马氏体转变，大幅度增加硬度，但降低韧性。

附图：[在这里插入显微组织结构的图片][在这里插入硬度测试结果的表格][在这里插入拉伸实验结果的表格]实验存在的问题和改进方向：1.实验样品的选择和加工方式可以继续优化，以得到更准确和可比较的结果。

2.实验过程中，温度和时间的控制可以进一步细化，以确保实验的准确性和可重复性。

3.实验结果的分析和讨论可以更加深入和详细，包括显微组织结构的形成机制和力学性能的影响机制。

钢的热处理操作和硬度测试实验一、实验目的：1、熟悉钢的几种基本的热处理操作（退火、正火、淬火、回火）2、了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45钢热处理后性能（硬度）的影响3、了解热处理工艺对钢组织和性能的影响二、实验原理：1、钢的热处理是指将钢在固态范围内加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要的使用性能和工艺性能的一种操作工艺。

2、退火：加热温度——亚共析钢加热至Ac3+(20-30)°C（完全退火），共析钢和过共析钢加热至Ac1+(20-30)°C（球化退火）；冷却方式——炉冷；得到组织——接近平衡状态的珠光体组织。

3、正火：加热温度——亚共析钢加热至Ac3+(30-50)°C，共析钢加热至Ac1+(30-50)°C，过共析钢加热至Accm+(30-50)°C，即加热到奥氏体单相区；冷却方式——空冷；得到组织——细片状珠光体，即索氏体（冷却速度慢不会有马氏体，看双C曲线，空冷经过珠光体区，转变完全，不能发生贝氏体转变）。

4、淬火：亚共析钢加热至Ac3+(30-50)°C，共析钢和过共析钢加热至Ac1+(30-50)°C；冷却方式——水冷，以大于淬火临界冷却速度快冷；得到组织——马氏体及残余奥氏体。

5、回火：淬火后的钢重新加热到Ac1以下某一温度，保温，冷却到室温。

45钢低温回火——150°C -250°C （选200°C），组织回火马氏体，硬度约54-60HRC；中温回火——350°C -500°C （选400°C），组织回火屈氏体，硬度约40-48HRC；高温回火——500°C -650°C （选600°C），组织回火索氏体，硬度约25-35HRC。

冷却方式——空冷到50、60°C后用水冲一下。

6、20钢Ac1-735°C，Ac3-855°C，45钢Ac1-724°C，Ac3-780°C，T10 Ac1-730°C，Accm-800°C，T12 Ac1-730°C，Accm-820°C。

钢的热处理及硬度实验报告篇一:钢的热处理实验报告钢的热处理实验报告一、实验目的1、了解热处理对材料性能的影响2解在相同的热处理状态下材料成分对材料性能的影响3解显微镜观察金相的制样过程二、仪器材料箱式电炉(SX2-4-10、SX-4-10)、硬度测试仪(HR-150A)30钢、T10钢、砂轮(砂纸)三、实验过程1)、金相的制备将一小块金属材料用金相砂纸磨光后进行抛光，去除金相磨面由细磨所留下的细微磨痕及表面变形层，使磨面成为无划痕的光滑镜面，然后用侵蚀剂进行腐蚀，以使组织被显示出来，这样就得到了一块金相样品。

2钢的热处理淬火和正火钢的淬火:淬火就是将钢加热到相变温度以上，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。

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。

步骤为:加热前先对试样进行硬度测定(为便于比较，一律用洛氏硬度测定);再将试样放入箱式电炉中，T10钢在770℃左右，30钢在 860℃左右分别均匀加热 15 分钟;然后迅速在水中冷却，并不断搅拌。

将淬火后的试样用砂轮磨平,并测出硬度值(HRC)填入表1中。

钢的正火:钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上30~50℃以上，保温适当时间后，在自由流动的空气中冷却的热处理工艺。

步骤为:加热前先对试样进行硬度测定(为便于比较，一律用洛氏硬度测定)。

再将试样放入箱式电炉中，T10钢在770℃左右，30钢在860℃左右分别均匀加热15 分钟，后在空气中缓慢冷却。

将正火后的试样用砂轮磨平,并测出硬度值(HRC)填入表2中。

四、结果及讨论1为什么淬火处理后的硬度值比正火处理后的高?答:因为淬火冷却速度比正火冷却速度快，由过冷奥氏体的连续冷却转变图像可知淬火后得到的是马氏体组织，而正火后得到的组织主要是珠光体。

马氏体比珠光体晶粒度细晶界面多，使得晶体的位错滑移阻力增大，从而硬度提高。

2、在相同的热处理状态下不同的材料成分对钢的硬度的影响?答:钢的硬度与钢的含碳量有关。

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作者签名：日期：年月日毕业设计（论文）任务书题目： T10A钢球化退火工艺对组织和硬度的影响姓名学院专业材料成型班级学号 2 指导老师职称教研室主任一、基本任务及要求：1．分析、归纳T10A钢的成分特点、组织转变规律、热处理工艺及主要工艺参数、性能特点及应用；2．确定T10A钢常用的球化退火工艺及其主要参数，画出其球化退火工艺曲线，并分析其将获得的金相显微组织及大致的硬度；3．根据所确定的球化退火工艺及其主要参数，进行T10A钢的球化退火工艺操作和试验研究，测定球化退火后的硬度，分析其硬度变化的原因；4．对球化退火后的T10A样品进行金相显微组织分析，确定其金相显微组织的基本组成，并分析其球化退火工艺及其主要参数对显微组织和硬度的影响规律。

二、进度安排及完成时间：1. 2012年2月27日～3月18日，查阅资料、撰写文献综述和开题报告；2. 2012年3月19日～4月01日，课题调研、资料收集、方案设计；3. 2012年4月02日～4月29日，试验研究及结果分析；4. 2012年4月30日～5月20日，撰写毕业论文；5. 2012年5月21日～6月03日，将毕业论文送指导教师审阅、评阅教师评阅；6. 2012年6月04日～6月17日，毕业论文答辩和资料整理。

钢的热处理及其对组织和性能的影响一、实验目的1．熟悉钢的几种基本热处理操作（退火、正火、淬火及回火）；2．研究加热温度、冷却速度及回火温度等主要因素对碳钢热处理后性能的影响；3．观察和研究碳素钢经不同形式热处理后显微组织的特点；4．了解材料硬度的测定方法，学会正确使用硬度计。

二、实验概述钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。

普通热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。

加热温度、保温时间和冷却方式是热处理最重要的三个基本工艺因素。

正确合理选择这三者的工艺规范，是热处理质量的基本保证。

1.加热温度选择（1）退火加热温度一般亚共析钢加热至A C3＋(20～30)℃（完全退火）；共析钢和过共析钢加热至A C1＋(20～30)℃（球化退火），目的是得到球化体组织，降低硬度，改善高碳钢的切削性能，同时为最终热处理做好组织准备。

（2）正火加热温度一般亚共析钢加热至A C3＋(30～50)℃；过共析钢加热至A Cm＋(30～50)℃，即加热到奥氏体单相区。

退火和正火加热温度范围选择见图3-1。

图1 退火和正火的加热温度范围图2 淬火的加热温度范围（3）淬火加热温度一般亚共析钢加热至A C3＋(30～50)℃；共析钢和过共析钢则加热至A C1＋(30～50)℃，加热温度范围选择见图3-2。

淬火按加热温度可分为两种：加热温度高于A C3时的淬火为完全淬火；加热温度在A C1和A C3（亚共析钢）或A C1和A CCm（过共析钢）之间是不完全淬火。

在完全淬火时，钢的淬火组织主要是由马氏体组成；在不完全淬火时亚共析钢得到马氏体和铁素体组成的组织，过共析钢得到马氏体和渗碳体的组织。

亚共析钢用不完全淬火是不正常的，因为这样不能达到最高硬度。

而过共析钢采用不完全淬火则是正常的，这样可使钢获得最高的硬度和耐磨性。

在适宜的加热温度下，淬火后得到的马氏体呈细小的针状；若加热温度过高，其形成粗针状马氏体，使材料变脆甚至可能在钢中出现裂纹。