碳钢热处理工艺.

实验三碳钢的热处理一、实验目的1.了解碳素钢的基本热处理(退火、正火、淬火及回火)的工艺方法。

2.研究冷却条件与钢性能的关系。

..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。

二、实验设备和材料设备: 箱式电炉和控温仪表, 洛氏硬度计, 皮手套, 夹钳, 淬火矿物油, 水, 砂纸等。

材料: 45号钢、T12 钢样若干。

三、热处理工艺及其设计碳素钢普通热处理工艺主要有退火、正火、淬火及回火。

加热温度、保温时间和冷却速度, 是达到热处理良好效果的最重要工艺参数。

（一）设计、制定热处理工艺规范钢的热处理是通过加热、保温和冷却三个步骤来改变其内部组织, 而获得所需性能的一种热加工工艺, 它的基本过程包括: 将钢加热到选定温度, 在该温度下保持一段时间, 然后用选定的速度冷却。

由于工件的成份、形状、大小不同, 所以应该选择不同的加热温度、保温时间和冷却速度。

热处理的工艺参数主要包括: 加热温度、保温时间、冷却速度。

1. 加热温度的选择（1）退火：亚共析钢加热至Ac3+(20(C～30(C)(完全退火)；共析钢, 过共析钢加热至Acl+(20(C～30(C)(球化退火), 得到粒状渗碳体, 硬度降低, 以利切削加工。

由于退化时间较长, 本次不做退火实验。

（2）正火: 亚共析钢加热至Ac3+(30(C～50(C)；过共析钢加热至Accm+ (30(C～50(C)。

即加热到奥氏体单相区。

（3）淬火: 亚共析钢加热至Ac3+(30(C～50(C)；共析钢和过共析钢加热至Ac1+(30(C～50(C)。

（4）回火: 碳素钢淬火后需尽快回火, 按加热温度的不同, 可分为三种:低温回火: 加热温度150(C～250(C, 目的是得到回火马氏体, 降低淬火应力, 减少脆性并保持淬火碳素钢的高硬度。

用于切削工具、冷作模具、滚动轴承等。

中温回火：加热温度350(C～500(C, 目的是得到回火托氏体, 较多地降低淬火应力, 有高的韧性和弹性极限。

实验碳钢的热处理一、实验目的1. 了解碳钢的基本热处理（正火、淬火及回火）工艺方法；2. 掌握冷却条件与钢性能的关系；3. 分析正火、淬火及回火温度对钢性能的影响。

二、实验仪器、设备和材料1. 实验材料：20钢，45钢，T12钢；2. 实验设备：箱式实验电阻炉（型号：SX2-8-12、SX2-4-10、SX2-8-16等）、控温仪表、hrss-150洛氏硬度机、水银温度计；3. 淬火介质：水，油（使用温度约20℃）。

三、实验原理1. 钢的退火和正火钢的退火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉冷却。

此时奥氏体在低于Ar1温度以下的高温区发生分解而得到比较接近平衡状态的组织。

一般中碳钢（如40、45钢）经退火后组织稳定，硬度较低（HB180～22）有利于下一步进行切削加工。

正火是将钢加热到Ac3或Acm以上30～50℃保温后进行空冷。

由于冷却速度稍快，与退火组织相比，组织中的珠光体相对量较多，且片层较细密；对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善切削加工性；对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做准备。

2. 钢的淬火淬火是将钢加热到临界温度以上30～50℃，保温后淬入各种不同的冷却介质中快速冷却以获得淬火马氏体或下贝氏体组织。

碳钢经淬火后得到淬火马氏体、下贝氏体和少量的残余奥氏体组织。

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。

3. 钢的回火回火是将淬火后的钢加热到临界点(Ac1)以下的某一温度，保温一定时间后以适当的冷却速度冷却到室温的热处理工艺。

钢经淬火后得到的淬火马氏体组织是亚稳相，有转变为其它组织的趋势，同时淬火使工件内部产生很大的内应力，导致工件变形甚至开裂。

特别是一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化而失去精度，因此淬火钢必须进行回火处理。

不同的回火工艺可以使钢获得所需的各种不同性能。

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。

低碳钢渗碳热处理工艺低碳钢渗碳热处理工艺是一种常用的金属加工方法，用于提高低碳钢的硬度和耐磨性。

本文将介绍低碳钢渗碳热处理工艺的原理、步骤和优势。

低碳钢是一种含碳量较低的钢材，具有良好的可焊性和可加工性，但其硬度和耐磨性较低。

为了提高低碳钢的性能，常常采用渗碳热处理工艺。

该工艺通过在低碳钢表面渗入碳元素，使其表面形成一层具有高碳含量的硬质组织，从而提高钢材的硬度和耐磨性。

低碳钢渗碳热处理的步骤如下：将低碳钢制件进行预处理，包括清洗和除去表面污物。

这是为了确保渗碳剂能够充分渗入钢材表面。

然后，将低碳钢制件放入渗碳炉中，加入渗碳剂。

渗碳剂通常是一种含有碳元素的固体物质，如氰化钠。

在高温下，渗碳剂会释放出碳元素，渗入低碳钢的表面。

接下来，将渗碳炉加热至适当的温度，通常在800°C到950°C之间。

在这个温度下，碳元素会在低碳钢表面扩散，并与钢材中的铁元素发生化学反应，形成一种硬质的碳化物。

将低碳钢制件从渗碳炉中取出，进行冷却和清洁。

这样，低碳钢的表面就形成了一层具有高硬度和耐磨性的碳化物层。

低碳钢渗碳热处理工艺具有以下优势：它能够显著提高低碳钢的硬度和耐磨性，使其适用于更加苛刻的工作环境。

该工艺可以在低碳钢表面形成一层均匀的碳化物层，提高钢材的使用寿命。

低碳钢渗碳热处理工艺具有成本低、工艺简单等优点，适用于大规模生产。

低碳钢渗碳热处理工艺是一种有效的金属加工方法，通过在低碳钢表面形成硬质的碳化物层，提高钢材的硬度和耐磨性。

该工艺具有诸多优势，适用于各种工业领域。

通过合理的工艺参数和操作，可以获得理想的渗碳效果，提高低碳钢的性能。

常用材料热处理工艺参数
常用材料的热处理工艺参数取决于材料的组织性能要求、工艺性能要
求和使用条件等因素。

下面以几种常见的材料为例，介绍一些主要的热处
理工艺参数。

碳钢是一种普遍使用的金属材料，其热处理工艺参数包括淬火温度、
回火温度、保温时间等。

一般来说，碳钢的淬火温度在800℃至900℃之间，回火温度在150℃至500℃之间。

保温时间通常为1小时到3小时。

不锈钢是一类具有良好耐腐蚀性能的材料，其热处理工艺参数包括退
火温度、固溶温度和时效温度。

退火温度一般在800℃至900℃之间，固
溶温度在1000℃至1200℃之间，时效温度在500℃至700℃之间。

保温时
间通常为1小时到5小时。

铝合金是一种轻质高强度的材料，其热处理工艺参数包括固溶温度、
时效温度和时效时间等。

固溶温度一般在480℃至520℃之间，时效温度
在150℃至250℃之间。

时效时间一般为1小时至10小时。

铜合金是一种导电性能良好的材料，其热处理工艺参数包括固溶温度、时效温度和时效时间等。

固溶温度一般在800℃至950℃之间，时效温度
在300℃至550℃之间。

时效时间一般为1小时至10小时。

上述只是对于不同材料几种常见的热处理工艺参数进行了简单的介绍，实际工艺参数还需要根据具体材料的特性和要求进行调整。

同时，热处理
工艺参数的选择也应考虑到工艺设备和生产成本等因素。

在实际应用中，
可以通过试验和实践来确定最佳的热处理工艺参数。

碳钢-不锈钢热处理工艺1、热处理概述①热处理是现代工业生产中不可缺少也不可替代的热加工工艺，是指金属材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，改变材料表面或内部的化学成分与组织，获得所需性能的一种金属热加工工艺。

②早在公元前770年~222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。

白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

③公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺得到迅速发展。

中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，经过鉴定，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。

④随着淬火技术的发展，人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。

三国蜀人工匠蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀，相传是派人到成都取水淬火的。

这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却结果是不同的，同时也注意了油和水的冷却能力。

中国出土的西汉(公元前206年～公元24年)中山靖王墓中的宝剑，心部含碳量为0.15～0.4%，而表面含碳量达0.6%以上，说明已应用了渗碳工艺。

但当时作为个人“手艺”的秘密，不肯外传，因而发展很慢。

⑤随着现代工业的不断发展，热处理工艺逐渐形成了一个固定的专业学科，于是冶金界出现了铁碳合金相图。

⑥人类历史上的第一幅铁碳合金相图，应归功于英国的冶金学家Roberts-Austen，1899年被授予爵士爵位。

为纪念他，把γ-铁及其固溶体的金相组织命名为奥氏体。

⑦随着铁碳相图的逐步优化，金属材料热处理工艺逐渐明朗，图中线与线之间代表的含义不同。

PSK线叫A1线，温度是727℃。

GS线叫A3线，温度从727~912℃，是形成奥氏体的温度线。

可见，A1、A3线代表的是温度，作为铁碳合金，含C量不同，A1、A3代表的温度也会不同。

⑧加热需过热度，用c表示，因此，对应的就有Ac1、Ac3线等表示方法。

冷却需要过冷度，习惯用r来表示，因此，对应的就有Ar1、Ar3等表示方法。

碳钢热处理实验报告一、引言碳钢是一种常用的材料，在许多领域都有着广泛的应用。

而碳钢热处理是一种常见的工艺，通过控制材料的加热和冷却过程，可以改变碳钢的组织结构和性能，从而达到满足不同工作条件的要求。

本文将重点讨论碳钢的热处理实验结果及其对物理性能的影响。

二、实验目的本次实验的目的是通过热处理工艺，对碳钢进行淬火、回火和正火处理，观察不同处理方式对材料硬度、韧性和耐磨性等性能的影响。

三、实验过程1. 样品制备：选择相同尺寸的碳钢样品，确保实验条件的统一，并进行必要的打磨和清洁工作。

2. 淬火处理：将样品加热到适当的温度，保持一定时间后，迅速进行冷却。

采用水冷淬火和油冷淬火两种方式，分别标记为样品A和样品B。

3. 回火处理：将样品A和样品B分别加热至适当温度，保持一定时间后，进行缓慢冷却。

回火处理的温度和时间根据材料的要求进行选择。

4. 正火处理：将样品A和样品B分别加热至适当温度，保持一定时间后，迅速进行冷却。

正火处理温度较低，时间较短，用于提高材料的韧性。

四、实验结果与分析1. 硬度测试：在实验结束后，对样品进行硬度测试。

通过布氏硬度计测量不同处理后的样品硬度，并进行对比分析。

结果显示，样品A（水冷淬火）具有较高的硬度，而样品B（油冷淬火）较之较低。

这是因为水冷淬火速度更快，导致了碳钢中的碳元素无法充分沉淀，从而提高了材料的硬度。

2. 韧性测试：通过冲击试验，对不同热处理后的样品进行韧性测试。

结果表明，经过回火处理的样品A在韧性方面表现较好，而样品B则因油冷淬火导致较高的硬度，韧性稍差。

这是因为回火处理可改善材料的韧性，通过减少残留应力的方式使其更加柔韧。

3. 耐磨性测试：通过摩擦磨损实验，对不同热处理后的样品进行表面耐磨性测试。

结果显示，样品A（河注淬火）的表面硬度较高，因此具有较好的耐磨性能；而样品B（油冷淬火）的耐磨性相对较差。

这是因为样品A经过淬火处理后，碳元素沉淀在晶界和析出物中，使得材料表面更加坚硬，具有较好的耐磨性。