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实验三钢的热处理及其硬度测定一、实验目的1、巩固热处理工作原理、工艺特点及应用范围；2、了解热处理炉和温度控制仪表的使用方法；3、加深认识热处理工艺对钢组织与性能的影响；4、理解加热温度、冷却速度、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30～50℃，保温后放入各种不同的冷却介质中（ V冷应大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。
2、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。
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。
三、实验内容1、掌握热处理的工艺操作；2、测定热处理工艺处理后的硬度，与热处理前进行比较；四、实验步骤1、每组领取一种热处理规范的试样，全部测定其硬度；2、将试样放入箱式电阻炉中加热，保温一段时间后，进行冷却；3、分别测定各种热处理后的试样的硬度五、实验数据的记录试样热处理规范及数据统计表牌号加热温度（℃）冷却方式回火温度（℃）硬度值组织热处理前热处理后回火后45 830 水冷200 170HBS 55-58HRC57～54HRC45 830 水冷550 170HBS 55-58HRC24～30HRC牌号加热温度（℃）冷却方式回火温度（℃）硬度值组织热处理前热处理后回火后T10 760 水冷200 190HBS 65～68HRC63～66HRCT10 760 水冷550 190HBS 65～68HRC30～36HRC六、思考题1、回火温度对淬火钢的硬度有何影响？2、过共析钢淬火加热温度为什么不能超过Accm以上？而亚共析钢淬火加热则必须超过Ac3以上？。
实验二碳钢的热处理及硬度计使用一．实验目的1、熟悉碳钢的基本热处理的操作方法。
2、了解含碳量、加热温度、保温时间、冷却速度等主要因素对碳钢热处理后性能的影响。
3、学会洛氏硬度计的使用。
二．概述一．碳钢的热处理钢的热处理是利用钢在固态范围内的加热、保温、冷却，借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工艺方法。
普通热处理的基本操作包括退火、正火、淬火、回火等。
实施热处理操作时，加热问题、保温时间、冷却方式是最基本的环节，正确选择这三者的参数是热处理质量的关键。
1．1．加热温度的选择（1）退火加热温度：亚共析钢加热至Ac3+（30~50）ºC（完全退火）；共析钢和过共析钢加热至Ac1+（30~50）ºC（球化退火）。
（2）正火加热温度：亚共析钢加热至Ac3+（30~50）ºC；过共析钢加热至Accm+（30~50）ºC退火和正火加热温度的选择如图3.1所示。
（3）淬火加热温度：亚共析钢加热至Ac3+（30~50）ºC；共析钢和过共析钢加热至Ac1+（30~50）ºC，如图3.2所示。
图3.1 退火和正火加热温度范围图3.2 淬火的加热温度范围钢的成分、原始组织及加热速度等皆影响临界点Ac1、Ac3、Acmm的位置。
在各种热处理手册或材料手册中，都可以查到各种钢的热处理加热文帝。
热处理时不能任意提高加热温度，因为加热温度过高时，晶粒容易长大、氧化、脱碳和变形。
（4）回火温度的选择：钢淬火后都要回火，回火温度决定于最终所要求的组织和性能（工厂中常常是根据硬度的要求）。
按加热温度的高低，回火分为三类：1）低温回火：在150~250ºC的回火称为低温回火。
目的是降低淬火应力，减少钢的脆性，并保持钢的硬度。
常用于高碳钢的切削刀具、量具和滚动轴承的热处理。
2）中温回火：在350~500ºC的回火称为中温回火。
材料热处理梯度硬度测量
1. 样品准备，首先，需要从经过热处理的材料中取样。
这些样
品可能来自不同的部位，以便在整个材料中观察硬度的梯度变化。
样品的准备可能包括切割、打磨和抛光，以确保表面光滑、无损伤，并且能够准确地进行硬度测试。
2. 硬度测试，接下来，使用适当的硬度测试设备（如洛氏硬度计、布氏硬度计或维氏硬度计）对样品进行测试。
在整个热处理梯
度中，可能需要在不同的深度或位置进行测试，以获取全面的硬度
数据。
3. 数据分析，收集到的硬度数据需要进行分析，以确定在材料
中存在的梯度变化。
这可能涉及绘制硬度梯度曲线，以直观地展示
不同部位的硬度变化情况。
4. 结果解释，最后，根据硬度测量结果，对材料的性能变化进
行解释。
这可能包括确定热处理过程中的温度梯度对硬度的影响，
以及材料内部组织的变化对硬度梯度的贡献。
需要注意的是，材料热处理梯度硬度测量是一个复杂的过程，
需要严格的实验操作和准确的数据分析。
同时，还需要考虑到可能存在的误差来源，如样品制备不当、测试设备校准不准确等因素，以确保得到可靠的结果。
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。
■ 热处理
热处理是一种改变钢铁硬度的方法，主要分成三个类型。
铬钼钢或碳素钢的情况下，热处理的方法可以有以下的特别称呼方法JIS 标准(JIS G4052)中的 “H”（例如SCM435H 和SCr420H ）表示“保证淬火性构造用钢材 (H 钢)” 这与Ⓗ不同“保证淬火性构造用钢材 (H 钢)”的名称是由表面硬度决定的。
测量表面硬度的方法是，以圆棒试验片(直径25mm ，长100mm)为例，先加热至淬火温度，然后喷水，仅使一端淬火。
冷却后，沿轴线测定表面硬度，以表面硬度的上限与下限来决定钢材的称呼。
法方示表的度硬与理处热540。
热处理质量检验的内容和方法热处理是机械制造中的一个重要环节，热处理的质量好坏，直接关系着产品或零件的内在质量及性能。
在生产中影响热处理质量的因素很多，为了确保产品质量达到国家标准或行业标准规定的要求，所有的热处理零件从原材料进厂开始，每一道热处理工序后都必须进行严格的检验。
产品出现质量问题不能直接转入下道工序，这样才能确保产品质量。
另外在热处理生产中一个称职的检验员，只是按照技术要求对热处理后的工件进行质量检验和把关是不够的。
更重要的任务是当好参谋。
在热处理的生产过程中首先要看操作者是不是严格执行工艺规程，工艺参数是否正确。
在质量检验过程中如果发现质量问题要帮助操作者分析产生质量问题的原因，找出解决问题的方法。
把可能影响热处理质量的各种因素都控制起来以保证生产出质量优良、性能可靠、用户满意的合格品。
一、热处理质量检验的内容（一）预先热处理预先热处理的目的是改善原材料的组织、软化，以便于机械加工，消除应力，获得理想的热处理原始组织等。
对有些大件预先热处理也是最终热处理，预先热处理一般采用正火及退火。
1）铸钢件的扩散退火由于在高温长时间加热晶粒易粗大，在退火后还应再进行一次完全退火或正火来细化晶粒。
2）结构钢的完全退火一般用于中低碳钢铸件、焊接件、热轧及热锻件的改善组织、细化晶粒、降低硬度、消除应力等。
3）合金结构钢的等温退火主要用于42CrMo等钢的退火。
4）工具钢的球化退火球化退火的目的是改善切削加工性能及冷变形性能。
5）去应力退火去应力退火的目的是消除铸钢件、焊接件、机加工件的内应力，减少后工序的变形与开裂。
6）再结晶退火再结晶退火的目的是消除工件的冷作硬化。
7）正火正火的目的是改善组织、细化晶粒，可作为预先热处理，也可作为最终热处理。
上述退火与正火获得的组织都是珠光体。
在质量检验中，重点是做工艺参数的检查，即在退火及正火进行过程中，做流动检查工艺参数的执行情况，这是首要的，在过程结束后主要检验硬度，金相组织，脱碳深度，及退火正火目的项，带状，网状碳化物等。
热处理检验方法和规范金属零件的内在质量主要取决于材料和热处理。
因热处理为特种工艺所赋予产品的质量特性往往又室补直观的内在质量，属于“内科”范畴，往往需要通过特殊的仪器（如：各种硬度计、金相显微镜、各种力学性能机）进行检测。
在GB/T19000－ISO9000系列标准中，要求对机械产品零部件在整个热处理过程中一切影响因素实施全面控制，反映原材料及热处理过程控制，质量检验及热处理作业条件（包括生产与检验设备、技术、管理、操作人员素质及管理水平）等各方面均要求控制，才能确保热处理质量。
一、硬度检验：通常是根据金属零件工作时所承受的载荷，计算出金属零件上的应力分布，考虑安全系数，提出对材料的强度要求，以强度要求，以强度与硬度的对应关系，确定零件热处理后应具有大硬度值。
为此，硬度时金属零件热处理最重要的质量检验指标，不少零件还时唯一的技术要求。
1、常用硬度检验方法的标准如下：GB230 -2002 金属洛氏硬度试验方法（合并了GB1818 金属表面洛氏硬度试验方法）GB231-2002 金属布氏硬度试验方法GB4340-2000 金属维氏硬度试验方法（合并了GB4342 金属显微维氏硬度试验方法GB5030 金属小负荷维氏试验方法）2、待检件选取与检验原则如下：为保证零件热处理后达到其图纸技术（或工艺）要求，待检件选取应有代表性，通常从热处理后的零件中选取，能反映零件的工作部位或零件的工作部位硬度的其他部位，对每一个待检件的正式试验点数一般应不少于3个点。
通常连续式加热炉（如网带炉）:应在连续生产的网带淬火入回火炉前、回火后入料框前的网带上抽检3－5件/时。
且及时作检验记录。
同时，若发现硬度超差，应及时作检验记录。
同时，若发现硬度越差，应及时进行工艺参数调整，且将前1小时段的零件进行隔离处理(如返工、检)。
通常周期式加热炉（如井式炉、箱式炉）：应在淬火后、回火后均从料框的上、中、下部位抽检6－9件/炉，且及时作检验记录。
热处理的知识及硬度试验方法一热处理方法分类，特点和应用。
1退火〔焖火〕:加热后随炉冷却，有完全退火和不完全退火.目的：改善内部组织，利于切削加工。
应用：①降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能和冷压加工性能。
②细化晶粒，调整组织。
③消除铸、锻、焊、轧，冷加工产生的内应力。
2正火：与退火相比，正火后的组织为珠光体，但组织构造细，从而有较高机械性能。
又有生产周期短，设备利用率大，本钱较低特点。
正火目的与退火相似：(1)对于性能要求不高的普通构造钢零件，可以用正火作为最终处理，〔不必调质或淬火〕来提高机械性能。
(2)如果用于含碳量低于0.2 低碳钢零件，可以代替退火，有利于切削加工。
3淬火：将钢零件加热到相变温度以上，〔800～820℃不同材料不同温度〕再快速在水中或油中冷却下来一种热处理方法。
淬火一般为了得到马氏体组织，也为了获得单一均匀的奥氏体组织，以分别提高其耐蚀性和耐磨性。
淬火目的：〔1〕提高硬度和耐磨性。
〔2〕淬火加中高温回火以获得良好的力学性能。
〔3〕只需局部有硬度的地方，也可以局部淬火，其余局部变形小。
〔500℃左右〕以下某一温4回火：将淬火后的工件重新加热到A C1度，保温一段时间，然后取出以一定方式冷却下来的一种方法。
回火的目的：①降低脆性，消除内应力，减少工件变形和开裂。
②调整硬度，提高塑性以获得工件所要求机械性能。
③稳定工件尺寸。
常用回火方法如下：有高温回火中温回火及低温回火。
低温回火：加热温度为150～250℃．目的：降低、消除内应力和脆性，保持钢在淬火后的高硬度和耐模性，主要用于工具、量具、模具滚动轴承和渗碳外表淬火的零件。
中温回火：加热温度为350～450℃．目的：是保持一定韧性条件下提高弹性和屈服强度。
故主要用于各种弹簧、锻模、冲头、工具、刀杆等高温回火：加热温度为500～680℃．5．调质：淬火+高温回火称为调质。
可获得强度、塑性、韧性都较好综合力学性能。
广泛用于各种较为重要构造零件。
热处理硬度检验操作规程（ISO9001-2015）1.0 目的为保证产品热处理达到图纸要求和工艺要求，编制此检验规范。
2.0适用范围2.1热处理有硬度要求零件的硬度检验。
3.0引用标准GB/T230 金属洛氏硬度试验方法GB/T231 金属布氏硬度试验方法GB/T 4340 金属维氏硬度试验方法4.0职责质检人员对有热处理要求的产品进行检验、区分、隔离、做好状态标识，并做好检验记录。
5.0检测仪器布氏硬度计（台式）、洛氏硬度计（台式，）、维氏硬度计（台式）、便携式硬度计。
6.0检验依据和原则6.1根据图纸进行检验。
6.2根据工艺文件进行检验。
6.3根据相关技术标准进行检验。
7.0检测样品的要求：7.1为得到较为准确的测试结果，在操作前对零件的测试部位均应进行表面打磨、抛光。
7.2不允许表面打磨的零件测试时，先不进行表面打磨，直接在零件不影响外观表面检测。
若测试结果不合格时，则须进行破坏性打磨检测，若打磨后检测合格，则判定合格。
7.3 真空炉淬火、多用炉淬火/渗碳淬火、氮化处理零件表面无脱碳，只需把零件打磨出金属原色即可。
箱式炉/井式炉热处理零件表面产生脱碳现象，须将零件表面磨0.5~1mm后再进行检测。
8.0仪器选择和仪器校对8.1铸铁类的产品，选用布氏硬度计测试。
8.2钢件类的产品根据技术要求可选用相应的硬度计测试。
8.3大工件可选用便携式硬度计检测；小工件选用台式硬度计检测。
8.4检验前首先要要先检查测头状况。
查看金刚石是否有破损，钢球是否有变形等。
8.5 使用前须用标准试块校对仪器，标准试块的使用只能在工作面进行，每次试验点距离应大于2mm。
9.0试验过程9.1试验一般在10℃~35℃室温进行。
9.2试样应平稳放在样品台上。
试验点选择，如客户有指定位置要求，按照要求在试验点检测。
如客户无要求，选择非加工平面进行检验。
9.3一般情况下，当更换压头、样品台、试样后第1次测试无效，后3次取平均值。
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。
实验三碳钢热处理的显微组织观察及硬度测定实验⼆碳钢热处理的显微组织观察及硬度测定⼀、实验⽬的1. 观察碳钢经不同热处理后的基本组织；2. 熟悉碳钢⼏种典型热处理组织——F、P、Fe3C、M、T、S、M回⽕、T回⽕、S回⽕；3. 了解热处理⼯艺对碳钢性能（硬度）的影响；⼆、概述碳钢经退⽕、正⽕可得到平衡或接近平衡组织；经淬⽕得到的是⾮平衡组织。
因此，研究热处理后的组织时，不仅要参考铁碳相图，⽽且更主要的是参考钢的等温转变曲线(C曲线)。
铁碳相图能说明慢冷时合⾦的结晶过程和室温下的组织以及相的相对含量．C曲线则能说明⼀定成分的钢在不同冷却条件下所得到的组织。
C曲线适⽤于等温冷却条件；⽽CCT曲线（奥⽒体连续冷却曲线）适⽤于连续冷却条件。
在⼀定的程度上可⽤C曲线，也能够估计连续冷却时的组织变化。
1．共析钢等温冷却时的显微组织共析钢过冷奥⽒体在不同温度等温转变的组织及性能列于表1中。
2．共析钢连续冷却时的显微组织为了简便起见，不⽤CCT曲线．⽽⽤C曲线(图1)来分析。
例如共析钢奥⽒体，在慢冷时(相当于炉冷，见图1中的v1)应得到100％的珠光体；当冷却速度增⼤到v2(相当于空冷)，得到的是较细珠光体，即索⽒体或屈⽒体；当冷却速度增⼤到v3(相当于油冷)，得到的为屈⽒体和马⽒体；当冷却速度增⼤⾄v4、v5(相当于⽔冷)，很⼤的过冷度使奥⽒体骤冷到马⽒体转变开始点(Ms)后．瞬时转变成马⽒体。
其中与C曲线⿐尖相切的冷却速度(v4)称为淬⽕的临界冷却速度。
3．亚共析钢和过共析钢连续冷却时的显微组织亚共析钢的C曲线与共析钢相⽐，只是在其上部多了⼀条铁素体先析出线，如图2所⽰。
当奥⽒体缓慢冷却时(相当于炉冷，如图2中v1)，转变产物接近平衡组织，即珠光体和铁素体。
随着冷却速度的增⼤，即v3＞v2＞v1时，奥⽒体的过冷度逐渐增⼤，析出的铁素体越来越少，⽽珠光休的量逐渐增加，组织变得更细，此时析出的少量铁素体多分布在晶粒的边界上。
热处理工件硬度的检测方法表面热处理分为两大类，一类是表面淬火回火热处理，另一类是化学热处理，其硬度检验方法如下：1、表面淬火回火热处理表面淬火回火热处理通常用感应加热或火焰加热的方式进行。
主要技术参数是表面硬度、局部硬度和有效硬化层深度。
硬度检测可采用维氏硬度计，也可采用洛氏或表面洛氏硬度计。
试验力（标尺）的选择与有效硬化层深度和工件表面硬度有关。
维氏硬度计、表面洛氏硬度计和洛氏硬度计试验的选择可参照表1、表2和表3。
表1 维氏试验力的选择表2 表面洛氏硬度标尺的选择表3洛氏硬度标尺的选择表1~表3分别是采用维氏硬度计、表面洛氏硬度计和洛氏硬度计时，对应于不同的热处理工件表面硬化层深度和热处理工件表面硬度值维氏硬度试验力和洛氏、表面洛氏硬度标尺的选择表。
由表1~表3可知：1.1维氏硬度计是测试热处理工件表面硬度的重要手段，它可选用0.5~100kg的试验力，测试薄至0.05mm厚的表面硬化层，它的精度是最高的，可分辨出热处理工件表面硬度的微小差别。
另外，有效硬化层浓度也要由维氏硬度计来检测，所以，对于进行表面热处理加工或大量使用表面热处理工件的单位，配备一台维氏硬度计是有必要的。
1.2表面洛氏硬度计也是十分适于测试表面淬火工件硬度的，表面洛氏硬度计有三种标尺可以选择。
可以测试有效硬化深度超过0.1mm的各种表面硬化工件。
尽管表面洛氏硬度计的精度没有维氏硬度计高，但是作为热处理工厂质量管理和合格检查的检测手段，已经能够满足要求。
况且它还具有操作简单、使用方便、价格较低，测量迅速、可直接读取硬度值等特点，利用表面洛氏硬度计可对成批的表面热处理工件进行快速无损的逐件检测。
这一点对于金属加工和机械制造工厂具有重要意义。
1.3当表面热处理硬化层较厚时，也可采用洛氏硬度计。
当热处理硬化层厚度在0.4~0.8mm时，可采用HRA标尺，当硬化层厚度超过0.8mm时，可采用HRC标尺。
1.4维氏、洛氏和表面洛氏三种硬度值可以方便地进行相互换算，转换成标准、图纸或用户需要的硬度值。
热处理的基础知识热处理，顾名思义，就是在高温下对材料进行处理。
它是工业生产和加工的一个重要部分，广泛应用于机械、汽车、航空、建筑等领域。
热处理可以改变材料的机械性能、物理性质和化学性质，从而提高其使用寿命、强度和韧性。
本文将介绍热处理的基础知识，包括热处理的目的、热处理方法、热处理的影响因素和热处理的注意事项。
一、热处理的目的热处理的目的是调整材料的组织结构和性能，在不改变其化学成分的前提下，使其达到特定的物理和机械性能。
具体来说，热处理的主要目的包括以下几个方面：1.改善材料的硬度：提高材料的硬度可以使其更加耐磨损，从而延长其使用寿命。
常用的方法是淬火和弹性调质。
2.提高材料的均匀性：在热处理过程中，能使材料内部的性质更加均匀，消除缺陷和应力。
常用的方法是退火和正火。
3.增加材料的韧性：提高材料的韧性可以使其更加耐冲击和抗震动，避免在使用过程中出现裂纹和断裂。
常用的方法是调质和回火。
二、热处理方法热处理的方法主要有四种，分别是淬火、退火、正火和调质。
下面分别进行介绍。
1.淬火淬火是将高温下加热后的金属材料迅速冷却，使其达到极高的硬度和脆性。
其原理是通过迅速冷却将铁素体转变为马氏体，从而在材料内部形成高强度的结晶体。
淬火过程中的冷却介质通常是水、油、盐水或其他淬火介质。
2.退火退火是将材料加热到一定温度下，然后缓慢冷却至室温，使材料内部的应力和缺陷得以消除，同时使其性能变得更加均匀。
退火过程中的冷却速度很慢，通常是将材料装入炉内，然后让它们自然冷却至室温。
3.正火正火是介于淬火和退火之间的一种处理方法。
它将材料加热到一定温度后，再迅速冷却，以消除材料内部的应力和缺陷，并使其硬度和强度达到一定的程度。
4.调质调质是将材料加热到一定的温度后，再通过退火或淬火来使其达到特定的硬度和韧性。
调质通常采用两步法，第一步是淬火，第二步是回火。
回火是指将淬火后的材料加热到一定温度后，然后迅速冷却，使其恢复韧性。
热处理质量的检验的方法热处理是指对金属、合金和其他材料在一定的时间和温度下进行加热和冷却，以改变其物理和化学性质的一种工艺。
在热处理过程中，为了保证产品的质量，需要进行质量检验。
这篇文章将介绍热处理的质量检验方法。
1. 硬度测试硬度是热处理过程中评价金属材料各种性能的一个重要指标，硬度测试是一种常用的检验方法。
硬度测试方法有很多种，通常使用洛氏硬度计、布氏硬度计、维氏硬度计等。
测试时需选择相应的试验方法，测量试样的硬度值，根据硬度值判断试样的材料性质是否符合规定要求。
2. 金相检测金相检测主要是对试样中组织结构、晶粒大小、晶界形态等进行观察和分析。
金相检测是对热处理过程中是否出现组织缺陷、杂质以及合金成分是否符合要求进行判断的重要方法。
金相检测的方法比较多，可以采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等工具进行观察。
相变温度是金属材料热处理时很重要的中间过程，各种热处理工艺中，相变温度的选取非常关键。
相变温度检测是通过测量材料的开始相变温度和结束相变温度，来判断热处理效果是否达到要求。
常用的相变温度检测方法有X-射线衍射法、热差法、TG-DTA法和热电偶法。
4. 化学成分分析化学成分分析是对材料合金成分进行检验的方法。
对于合金材料来说，合金成分对热处理后的组织结构和性能有很大影响。
因此，在热处理过程中需要对材料的化学成分进行检验，确保其符合要求。
化学成分分析的方法有化学分析、光谱分析、电子探针分析等。
5. 残余应力检测残余应力是热处理过程中不可避免的一个问题，其大小和分布情况直接影响材料的力学性能。
因此，需要对热处理过程中的残余应力进行检测。
常用的残余应力检测方法有X-射线衍射法、中子衍射法和频谱分析法等。
综上所述，以上五种方法是热处理过程中常用的质量检验方法。
对于不同的热处理工艺和材料，应选择合适的检测方法，确保产品质量符合要求。
热处理的定义及表面热处理后怎么检测硬度作者：佚名来源：网上收集推荐给好友保护视力色：字号〖大中小〗热处理把金属材料在固态范围内通过一定的加热，保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。
退火：将金属或合金的材料或制件加热到相变或部分相变温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的一种热处理工艺。
正火：将钢加热到完全相变以上的某一温度，保温一定的时间后，在空气中冷却的一种热处理工艺。
淬火：将钢加热到相变或部分相变温度，保温一段时间后，快速冷却的热处理工艺。
回火：将经过淬火的钢，重新加热到一定温度（相变温度以下），保温一段时间，然后冷却的热处理工艺。
调质处理：将钢件淬火，随之进行高温回火，这种复合工艺称调质处理。
表面热处理：改变钢件表面组织或化学成分，以其改面表面性能的热处理工艺。
表面热处理分为两大类，一类是表面淬火回火热处理，另一类是化学热处理，其硬度检验方法如下：1、表面淬火回火热处理表面淬火回火热处理通常用感应加热或火焰加热的方式进行。
主要技术参数是表面硬度、局部硬度和有效硬化层深度。
硬度检测可采用维氏硬度计，也可采用洛氏或表面洛氏硬度计。
试验力（标尺）的选择与有效硬化层深度和工件表面硬度有关。
这里涉及到三种硬度计。
维氏硬度计是测试热处理工件表面硬度的重要手段，它可选用0.5～100kg的试验力，测试薄至0.05mm厚的表面硬化层，它的精度是最高的，可分辨出热处理工件表面硬度的微小差别。
另外，有效硬化层深度也要由维氏硬度计来检测，所以，对于进行表面热处理加工或大量使用表面热处理工件的单位，配备一台维氏硬度计是有必要的。
表面洛氏硬度计也是十分适于测试表面淬火工件硬度的，表面洛氏硬度计有三种标尺可以选择。
可以测试有效硬化深度超过0.1mm的各种表面硬化工件。
尽管表面洛氏硬度计的精度没有维氏硬度计高，但是作为热处理工厂质量管理和合格检查的检测手段，已经能够满足要求。
况且它还具有操作简单、使用方便、价格较低，测量迅速、可直接读取硬度值等特点，利用表面洛氏硬度计可对成批的表面热处理工件进行快速无损的逐件检测。
钢的热处理及硬度测定一、实验目的1.了解钢的基本热处理工艺。
2.了解布氏和洛氏硬度计的主要原理、结构及操作方法。
3.了解不同的热处理工艺对钢的性能的影响。
二、实验原理热处理是充分发挥金属材料性能潜力的重要方法之一。
其工艺特点是把钢加热到一定温度，保温一段时间后，以某种速度冷却下来，通过改变钢的内部组织来改善钢的性能，其基本工艺包括退火、正火、淬火和回火等。
金属的硬度是材料表面抵抗硬物压入而引起塑性变形的能力。
硬度越大，表明金属抵抗塑性变形的能力越大，材料产生塑性变形就越困难。
硬度是金属材料一项重要的力学性能指标。
硬度的试验方法很多，其中常用的有布氏法、洛氏法和维氏法三种硬度试验方法。
1.钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火通常是将钢加热到临界温度1Ac 或3Ac 线以上，保温后缓慢地随炉冷却的一种热处理工艺。
钢经退火处理后，其组织比较接近平衡状态，硬度较低（约180~22OHBS ），有利于进行切削加工。
钢的正火是将钢加热到3Ac 或cm Ac 线以上30~50℃，保温后在空气中冷却的一种热处理工艺。
由于冷却速度稍快，与退火组织相比，所形成的珠光体片层细密，故硬度有所提高。
对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善其切削加工性能，降低加工表面的粗糙度；对高碳钢来说，正火可以消除网状渗碳体，为球化退火和淬火作准备。
钢的淬火就是将钢加热到3Ac 或1Ac 线以上30~50℃，保温后在不同的冷却介质中快速冷却，从而获得马氏体和（或）贝氏体组织的一种热处理工艺。
马氏体的硬度和强度都很高，特别适用于有较高耐磨性能要求的工模具材料。
淬火工艺包括三个重要参数，淬火加热温度、保温时间和冷却速度。
淬火加热温度过高时晶粒容易长大，而且还会产生氧化脱碳等缺陷，加热温度过低则会因组织中存在铁素体或珠光体而导致材料硬度不足。
保温时间与钢的成分、工件的形状、尺寸及加热介质等因素有关，一般可按照经验公式加以估算，保温时间过长或过短都会对钢的组织及性能造成不利的影响。
热处理的知识及硬度试验方法一热处理方法分类，特点和应用。
1退火（焖火）:加热后随炉冷却，有完全退火和不完全退火.目的：改善内部组织，利于切削加工。
应用：①降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能和冷压加工性能。
②细化晶粒，调整组织。
③消除铸、锻、焊、轧，冷加工产生的内应力。
2正火：与退火相比，正火后的组织为珠光体，但组织结构细，从而有较高机械性能。
又有生产周期短，设备利用率大，成本较低特点。
正火目的与退火相似：(1)对于性能要求不高的普通结构钢零件，可以用正火作为最终处理，（不必调质或淬火）来提高机械性能。
(2)如果用于含碳量低于0.2 低碳钢零件，可以代替退火，有利于切削加工。
3淬火：将钢零件加热到相变温度以上，（800～820℃不同材料不同温度）再快速在水中或油中冷却下来一种热处理方法。
淬火一般为了得到马氏体组织，也为了获得单一均匀的奥氏体组织，以分别提高其耐蚀性和耐磨性。
淬火目的：（1）提高硬度和耐磨性。
（2）淬火加中高温回火以获得良好的力学性能。
（3）只需局部有硬度的地方，也可以局部淬火，其余部分变形小。
（500℃左右）以下某一温4回火：将淬火后的工件重新加热到A C1度，保温一段时间，然后取出以一定方式冷却下来的一种方法。
回火的目的：①降低脆性，消除内应力，减少工件变形和开裂。
②调整硬度，提高塑性以获得工件所要求机械性能。
③稳定工件尺寸。
常用回火方法如下：有高温回火中温回火及低温回火。
低温回火：加热温度为150～250℃．目的：降低、消除内应力和脆性，保持钢在淬火后的高硬度和耐模性，主要用于工具、量具、模具滚动轴承和渗碳表面淬火的零件。
中温回火：加热温度为350～450℃．目的：是保持一定韧性条件下提高弹性和屈服强度。
故主要用于各种弹簧、锻模、冲头、工具、刀杆等高温回火：加热温度为500～680℃．5．调质：淬火+高温回火称为调质。
可获得强度、塑性、韧性都较好综合力学性能。
广泛用于各种较为重要结构零件。
如连杆螺栓（重要的连杆及螺栓）齿轮及轴等，不但可作为这些零件最终热处理，而且还常可作为精密零件如丝杆类，予先热处理以减少最终热处理的变形。
6．时效；分高温时效和低温时效。
高温时效；加温略低于高温回火的温度，保温后缓冷到300℃出炉，特点；时效与回火有类似作用，这种方法操作简便效果也很好，但是耗费时间太长。
目的应用；时效的目的是淬火后的工件进一步消除内应力，稳定工件尺寸，常用来处理要求形状不再发生变形的精密工件。
如精密轴承，精密丝杆，床身，箱体等。
低温时效；将工件加温到100~150℃，保温较长时间（约5~20小时），低温时效实际就是低温补充回火。
7．高频淬火：即感应加热表面淬火。
将工件放入感应器中，使工件表层产生感应电流，在极短的时间内，加热到淬火温度后，立即喷水（或喷油）使工件表面淬火。
高频淬火又分高频：（100～1000K H Z），中频：（1～10K H Z）淬火及工频（50H X）淬火三种。
目的：①表面硬度比普通淬火可高2～3H R C，并有较低脆性。
②疲劳强度，冲击韧性都有所提高。
③变形小。
④淬火层深度容易控制。
⑤淬火时不易氧化和脱碳。
⑥可以实现机械化，自动化，生产率高。
8．渗碳：将工件放入渗碳介质中，在900～950℃加热，保温使钢件表面增碳过程，渗碳后必须马上淬火（节约能源，不需要二次加热）以提高表面硬度才能实现渗碳目的。
目的：①提高钢件表面层的硬度及耐磨性，而心部仍保持韧性和塑性。
②常用于低碳钢和低合金钢③渗碳层深度随零件的具体尺寸及工件条件的要求而定，太薄易引起表面疲劳剥落，太厚则经不起冲击一般常用0.5m m～2.5m m.④常用于工程机械齿轮零件及轴类，活塞销及伐门头，凸轮轴等，一些受冲击零件。
9．渗氮：向工件表面渗入氮原子，形成氮化层的过程。
称软氮化.为了保证心部获取得必要力学性能，需要在渗氮前进行调质处理。
同时为了减少在渗氮中变形，在切削加工后一般需要进行消除应力的回火，渗氮又分气体渗氮和液体渗氮。
特点：①工件氮化后不再需要淬火便具有很高的表面硬度（最高H V1100～1200）及耐磨性，而且具有高的热硬性，在550℃时硬度仍有H V850～870。
②可提高钢的疲劳强度25～30%。
③处理温度低，变形小，比渗碳后表面淬火变形小得多，可直接精磨或研磨。
缺点：渗氮时间长，费用也高。
目的：提高表面硬度，耐磨性，和疲劳强度及抗腐蚀能力。
应用：有A l、C r、M o等合金钢，又如：40C r，35C r M o，42C r M o等。
渗氮层一般最大0.6～0.7m m,广泛用于精密齿轮,精密机械主轴为镗床主轴,磨床主轴等。
10．碳氧共渗：向工件表面同时渗碳和渗氮的方法：分：气体碳氮共渗和液体碳氮共渗。
（目前国内常用的一种方法）特点：(1)与渗碳相比，其渗层的硬度（一般H V1000）比单渗碳表面硬度高，耐磨性也比单渗碳高。
(2)抗腐蚀性高。
(3)具有较高的抗疲劳强度。
(4)零件变形小。
(5)生产周期比渗碳更短等。
缺点：液体渗碳共渗有毒，共渗后还需要淬火和回火。
应用及目的(1)提高零件表面的硬度及耐磨性(2)提高抗蚀性(3)提高疲劳性渗碳或碳氮共渗工件，均是渗碳或碳氮共渗后，再进行淬火，回火。
淬火方法；可普通淬火（箱式炉加热或盐炉加热）也可高频淬火。
二、金属一般防护处理的知识1、氧化处理（俗称发蓝或发黑）将钢铁零件放在含苛性钠，硝酸钠，或亚硝酸钠溶液中处理，加热到一定温度，使零件表面产生成一层很薄的黑色氧化膜过程，称为氧化处理或俗称发黑、发蓝。
特点和应用：氧化膜主要有磁性氧化铁所组成，厚度为0.5～1.5 m，其抗腐蚀性和耐磨性比原材料高，但比其它化学膜（如磷化膜）低，但它表面比磷化膜光泽美观表面颜色根据零件材料状态，和氧化处理的工艺规范不同各有差异。
一般呈黑色或深黑色，兰色如锻件可呈金黄色，绿色等。
氧化处理后不影响零件的精密度。
为了提高氧化膜的防腐能力，润滑性能，可将氧化后的零件用肥皂或重铬酸液浸渍，使氧化膜松孔填充或钝化，然后进行涂机油，变压器油处理。
2磷化处理：将钢零件放在磷酸盐溶液中浸泡，使金属表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜的过程叫磷化。
特点：磷化膜由磷酸铁、锌、锰盐所组成，颜色是灰色或暗灰色，它与氧化膜比有许多特殊物理及化学特性。
如它的厚度为5μm—15μm。
但不改变零件尺寸，抗腐蚀能力为氧化膜2—10倍以上，在空气等多种油中有一定抗蚀能力。
但在海水、酸、碱、氨气中及蒸汽中不能防止腐蚀。
如磷化表面再浸漆。
浸油后抗蚀能力可大大提高。
在400℃-500℃温度下，可经受短时烘烤，过高温度，抗蚀能力会降低。
磷化层与油漆有较高的结合力，还有润滑性能和图高的电绝缘性能，若在其表面涂漆后，更可提高耐静电压性能，与零件的结合力很好。
应用：在一般机械工业中，可直接用它作为机械零件防护层或油漆前底层。
3金属镀锌（属于电镀方式）锌是一种白色金属，锌密度7.17g/c m3，原子量65.38。
熔点420℃，金属锌较脆，加热到100-150时才有一定的延展性，250℃以上容易发脆。
镀锌层大多镀覆于钢铁制件的表面。
经钝化后在空气中几乎不发生变化。
在汽油或含二氧化碳的潮湿水汽中也有很好的防锈性能。
这是因为钝化膜紧密细致及镀锌层生成的碱式碳酸盐薄膜保护了基体的金属不在受腐蚀的缘故。
另一方面主要是锌有较高的负电位。
又有电化学保护作用，所以抗蚀性能相当优良。
钝化作用：锌镀层钝化后通常可因钝化液不同而得到的不同色彩的钝化膜或白色钝化膜。
彩虹色钝化膜的抗腐蚀性能比无色钝化膜高5倍以上。
这是因为彩色钝化膜比白色钝化膜厚，另一方面彩虹色钝化膜表面被划伤后，在潮湿的空气中，擦伤部位附近的钝化膜有对擦伤部位进行“再钝化”作用，修补擦伤，使钝化膜恢复完整。
因此镀锌多采用彩虹色钝化。
无色钝化膜外观洁白多用在日用五金，建筑五金，装饰上。
此外还有黑色钝化，军绿色钝化。
镀锌层经特种处理后，可染上各种颜色作装饰色用。
镀锌成本较低，镀锌层的厚度视镀件的要求而异，较厚而无孔隙，则抗腐蚀性能优良，镀层一般不低于5μm普通6-12μm。
镀锌的方法很多：有电镀，热浸镀，化学镀，喷镀和热扩散，以电镀应用为最普遍。
镀液分：(1)碱性镀液(2)中性或弱酸性镀液(3)酸性镀液碱性镀液有：a氰化物镀锌b锌酸盐镀锌c焦磷酸盐镀锌中性或弱酸性镀液：a氯化物镀锌b硫酸盐光亮镀锌酸性镀液：a硫酸盐镀锌b氯化铵镀锌其中氢化物镀锌，锌酸盐镀锌，氯化物镀锌，硫酸盐镀锌最常用。
氢化物属有毒需环保处理。
除氢处理：锌件在电镀过程中挂在阴极，电镀时，阴极上除沉积出锌以外，同时还析出部分氢，其中有部分氢会渗入镀锌的晶格中，造成晶格歪扭，使镀件应力增大，产生脆性。
另外镀件在酸洗，阴极电解除油时也会有这种渗氢现象。
使零件产生脆性而断裂，称为“氢脆”。
零件氢脆敏感性与材料的物理性能，抗拉强度的大小有关，抗拉强度越高，氢脆的敏感性就大，容易渗氢而造成氢脆断裂，尤其弹簧，弹簧片，高强度钢等重要结构件经电镀后必须进行除氢。
除氢可在装有循环装置的空气炉或油槽中进行。
除氢应在钝化前进行。
镀前应消除应力，镀后应除氢。
钝化作用：将锌镀层放入以铬酸酐为主组成的溶液中进行化学处理使其表面生成一层铬酸盐薄膜的工艺过程称为钝化。
(1)使镀锌层表面进行化学抛光，形成光亮表面。
(2)钝化膜可呈现不同的色彩，尤其是白色钝化可达到浅兰色的钝化膜。
近似铬镀层，可以作为装饰用。
也可钝化成军绿色和黑色等美丽的镀层。
(3)钝化膜可提高镀锌层抗腐蚀能力，延长镀件贮存和使用寿命。
4化学镀镍磷合金：是用次磷酸钠作还原剂而获得的一种表面镀层。
实际是镍磷合金。
（简称化学镀镍）是一种功能性镀层，是近年新发展的一种新型镀层方式，金属表面处理已从装饰镀层转移到功能镀层。
特性：除了防腐蚀和耐磨性以外表明镀层还可提高机械强度，热负荷，电性质和可焊性等。
特点：(1)镀层是非晶态无孔隙，对强碱的耐酸性，明显优于不锈钢，几乎不被强碱所腐蚀，耐酸性优于电镀铬层。
(2)覆盖能力强，分散性能好，对形状复杂的工件尤其是内壁形状复杂的工件具有电镀无法达到的优势(3)镀层尺寸精度高，仿真性能强，镀层硬度高，与基体材料的结合力等多项指标均优于硬铬镀层。
(4)镀层具有良好的自润滑性，耐磨损性能极高，镀层本身对磨，无润滑时摩擦系数既为0.38。
(5)可以退镀（重新镀），但不能在原镀层上再增加镀层厚度。
目前应用范围：汽车工业，航空工业，机械工业，电器工业，纺织工业，电子工业，化学工业等前景广阔。
5镀铬：铬是一种微带天蓝色的银白色金属，铬层在大气中很稳定，能长期保持光洁，铬层硬度高，耐磨性也高,一般分光亮镀铬和硬铬两种。
作用：有装饰性镀铬和功能性镀铬，装饰性；如日常用品中为了防锈，美观等,功能性镀铬有磨损后零件再进行修复，镀上铬层，可提高耐磨寿命，如工、模、量、卡具。
