钢热处理实例分析

碳钢热处理后的组织和性能变化的分析实验一、实验目的1、观察和研究碳钢经不同形式热处理后其显微组织的特点。

2、了解热处理工艺对钢组织和性能的影响。

3、了解硬度测定的基本原理及应用范围。

4、了解洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。

5、掌握金属显微试样的制作过程，正确地制作所要观察的试件。

二、实验内容1、制作经热处理后的试样，完成打磨、刨光、浸蚀的所有制作步骤。

2、热处理后的试件进行硬度测试。

3、热处理后的试样进行组织观察分析和比较。

三、实验设备的使用和注意事项（一）硬度计的原理、使用和注意事项金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下的抵抗塑性变形的一种能力。

硬度测量能够验出金属材料软硬程度的数量概念。

由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力。

硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越大，材料产生塑性变形就越困难。

另外，硬度与其它机械性能（如强度指标σb及塑性指标ψ和δ）之间有着一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定性意义。

硬度的试验方法很多，在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度。

压入法硬度试验的主要特点是：（1）试验时应力状态最软（即最大切应力远远大于最大正应力），因而不论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形。

（2）金属的硬度与强度指标之间存在如下近似关系：σb=K·HB式中：σb——材料的抗拉强度值HB——布氏硬度值K——系数退火状态的碳钢K=0.34~0.36合金调质钢K=0.33~0.35有色金属合金K=0.33~0.53（3）硬度值对材料的耐磨性、疲劳强度等性能也有定性的参考价值，通常硬度高，这些性能也就好。

在机械零件设计图纸上对机械性能的技术要求，往往只标注硬度值，其原因就在于此。

（4）硬度测定后由于仅在金属表面局部体积内产生很小压痕，并不损坏零件，因而适合于成品检验。

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。

40Cr钢淬火冷却方式对其性能的影响张洪美案例一：材料的性能并不单纯取决于材料的种类和成分，通过热处理改变材料内部的组织，将大幅度改变材料的性能。

这不，今天我参与了整个淬火的工艺操作，将直径是¢100的40Cr钢加工的销轴装炉加热，加热到850ºC±10ºC，保温180—200分钟，然后出炉。

先放在空气中冷却大约2-3分钟，眼见工件开始由红变黑，然后迅速放入二硝水溶液中快速冷却，直到冷却均匀为止。

如下图：然后取出喷水继续冷却。

如下图：改变了以前水淬油冷的方式，这样才能满足工件经过淬火回火后具有高的弹性极限、屈服点、和适当的韧性及抗疲劳能力，特别是硬度要求达到42-47HRC。

案例分析：1、为了提高硬度采取的方法，主要形式是通过加热、保温、冷却。

而冷却起着决定性的作用；2、淬火最理想的冷却曲线应该是：3、最常用的淬火冷却介质是水和油、盐水。

工人师傅没有按照教材中所述用水和油作淬火介质，虽然水是应用最为广泛的淬火介质，它不仅廉价易得，而且具有较强的冷却能力。

但它的冷却特性并不理想。

在需要快冷的650～500℃范围内，它的冷却速度较小；而在Ms点附近要慢冷时，它的冷速又太快，易使零件产生变形，甚至开裂。

因此只能用做尺寸较小、形状简单的碳钢零件的淬火介质。

油只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。

对于40Cr制造的销轴水淬，硬度达不到要求。

4、而工厂用自己配制的盐水（亚硝酸钠、硝酸钠和水按2：3：5的比例配成的二硝水溶液）淬火，容易得到高的硬度和光洁的表面，不容易产生淬不硬的软点，但快冷势必要造成很大的内应力，易使工件变形严重，甚至发生开裂。

为了防止工件开裂，工人师傅采取了慢—快—慢的冷却方式，就是案例中的空气—盐水—水。

这是根据上图中钢的理想淬火冷却曲线自我设计的方案。

只能说此法比以前改进了很多，能够满足该钢的使用要求。

5、存在的问题是：（1）操作中时间的严格控制是很难做到的，只是凭经验；（2）盐水的使用也只是处于摸索和经验阶段，在实际中，直到目前为止，还没有找到一种淬火冷却介质能符合这一理想淬火冷却速度。

热处理实验报告[5篇范文]第一篇：热处理实验报告篇一:钢得热处理实验报告钢得热处理实验报告一、实验目得 1、了解热处理对材料性能得影响2、了解在相同得热处理状态下材料成分对材料性能得影响3、了解用显微镜观察金相得制样过程二、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）、金相得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得细微磨痕及表面变形层,使磨面成为无划痕得光滑镜面,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)、钢得热处理淬火与正火钢得淬火：淬火就就是将钢加热到相变温度以上，保温后放入各种不同得冷却介质中(v 冷应大于ｖ临）,以获得马氏体组织。

钢经淬火后得组织由马氏体及一定数量得残余奥氏体所组成。

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.将淬火后得试样用砂轮磨平，并测出硬度值(hrc)填入表 1 中。

钢得正火: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,在自由流动得空气中冷却得热处理工艺。

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。

将正火后得试样用砂轮磨平，并测出硬度值(hｒｃ)填入表 2 中。

四、结果及讨论1、为什么淬火处理后得硬度值比正火处理后得高？答:因为淬火冷却速度比正火冷却速度快,由过冷奥氏体得连续冷却转变图像可知淬火后得到得就是马氏体组织,而正火后得到得组织主要就是珠光体.马氏体比珠光体晶粒度细晶界面多，使得晶体得位错滑移阻力增大，从而硬度提高。

70钢热处理金相全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：70钢是一种中碳合金钢，具有优异的机械性能和耐磨性，广泛应用于机械制造、汽车制造、船舶制造等领域。

为了进一步提高其综合性能，需要对70钢进行热处理处理，其中金相分析是评定热处理效果的重要手段之一。

金相分析是通过金相显微镜观察金相组织，从而揭示材料的微观结构和性能。

对于70钢的金相分析，主要关注其晶粒结构、组织相、析出相等方面。

70钢经过热处理后的晶粒结构是影响其性能的重要因素之一。

在金相显微镜下观察，晶粒的大小、形状、分布等会直接影响钢的机械性能。

一般情况下，热处理后的70钢晶粒应尽量细小、均匀，且具有较强的晶界强化效果，从而提高其抗拉强度和韧性。

70钢热处理后的组织相也是金相分析的关键内容之一。

组织相是指材料中各种组织的形态、分布和数量，如奥氏体、珠光体、球化铁素体等。

通过观察70钢的组织相，可以了解其相变过程和热处理温度对组织相的影响，进而优化热处理工艺，提高材料的性能。

70钢经过热处理后还会出现一些析出相，如碳化物、氧化物等。

这些析出相的形态、分布和数量会影响70钢的硬度、耐磨性等性能指标。

通过金相分析，可以了解70钢的析出相类型及其在材料中的分布情况，为进一步改善热处理工艺提供依据。

金相分析是评定70钢热处理效果的重要手段之一，通过观察70钢的晶粒结构、组织相和析出相，可以深入了解材料的微观结构和性能变化，指导热处理工艺的优化和改进。

在今后的热处理工艺中，金相分析将继续发挥重要作用，为提高70钢的性能提供科学依据和技术支持。

第二篇示例：70钢是一种重要的工程结构钢，通常用于制造机械零部件和工程用材料。

在其生产过程中，热处理是不可或缺的一步，可以改变钢的组织结构和性能，提高其强度、硬度和耐磨性。

本文将介绍70钢的热处理过程及其金相结构。

1. 70钢的组织结构70钢属于碳素钢，主要成分是碳和铁。

在铁和碳的共同作用下，形成了不同的组织结构，包括铁素体、珠光体和渗碳体。

45钢的热处理实验报告一、实验目的本实验旨在探究45钢进行不同热处理方式后的组织结构与硬度变化，为进一步研究45钢热处理工艺提供理论基础与实验依据。

二、实验原理45钢是一种优良的结构钢，其硬度与强度取决于其组织结构。

常见的热处理方式包括淬火、回火、正火等，不同的热处理方式会对45钢的组织结构及力学性能产生不同的影响。

三、实验步骤与方法1. 实验前处理用砂纸打磨45钢试样，将不良表面处理掉，用外观相似的黑钢标记样品以便于进行试样的区分。

2. 预热实验将三个45钢试样放置于烤箱中，以230℃进行预热30分钟。

3. 淬火实验将第一枚试样放入油桶中进行淬火，并将试样的温度下降至室温，记下淬火时间。

4. 回火实验将第二枚试样放入回火炉中，调节温度至300℃，回火30分钟后，取出试样并冷却至室温。

5. 正火实验将第三枚试样放入灰口炉中，调节温度至700℃，保温60分钟后，取出试样并冷却至室温。

6. 试验结果测量用光学显微镜对三个不同处理方式的试样进行观察，并使用维氏硬度计对试样进行硬度测试。

四、实验结果与分析经过淬火处理后，45钢的组织结构呈现出马氏体和残留奥氏体，硬度明显提高；回火处理后，45钢的组织结构变为单一的回火组织，硬度降低；正火处理后，45钢的组织结构呈现晶粒长大和清晰界面，其硬度与淬火处理相比有所降低，但高于回火处理。

五、结论与总结通过本次实验，我们初步探究了不同热处理方式对45钢的组织结构与硬度变化的影响。

淬火处理能使45钢的硬度明显提升，而回火处理则会使45钢的硬度降低。

综合来看，正火处理对45钢的硬度和强度的提升效果相对较为稳定，但可能因为高温处理导致试样形变，需要进一步研究和实验探究其适用范围。

金属材料的热处理实验报告试验项目：45钢淬火及回火前后硬度测量班级：机械一班组长：林文文学号：************组员：竹凌东201006040111 陈林201006040113陈书尚201006040114 指导老师：***试验日期：2011年12月八日45号钢的热处理一、试验目的1.了解硬度测定的基本原理及应用范围。

2.了解洛氏硬度试验机的主要结构及其操作方法。

3.初步建立碳钢的含碳量与其硬度间的关系。

4.分析淬火温度的选择对刚性能的影响。

5.研究冷却条件刚性能的关系。

二、实验仪器及材料1.HR—150A型洛氏硬度试验机。

2.试样:Φ20×10mm 45钢。

3.加热炉。

4.磨砂纸5．冷却液：水（20ºC左右）。

HR-150A型洛氏硬度计主要零部件1.机身2.加荷手柄3.升降手把4.手轮5.丝杠保护套（内有丝杠）6.待测试件7主轴8.小杠杆9.大杠杆10.调整块11.定位标记12.吊环13.螺钉14.砝码变换器15.砝码16.油针17.油毡18.后盖19.缓冲器20.卸荷手柄21.压头22.上盖23.指示表24变荷手柄25.工作台三、实验原理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，本次试验要求淬火与回火。

（一）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。

45钢的热处理实验报告实验报告：45钢的热处理摘要：本实验以45钢为研究对象，通过不同的热处理工艺对其进行试验，观察和分析了该钢材的组织和性能变化。

实验结果表明，适当的热处理可以显著改善45钢的强度和韧性。

关键词：45钢、热处理、组织、性能1.引言45钢是一种常用的碳素结构钢，广泛应用于机械、汽车等工业领域。

热处理是改变钢材性能的常见方法。

本次实验旨在通过热处理工艺研究45钢的组织和性能变化规律。

2.实验步骤2.1样品的制备选取适当尺寸的45钢棒材作为样品，经过打磨和清洗后准备好待处理的试样。

2.2空气冷却处理将样品放置于加热炉中，在800°C加热30分钟后取出，自然冷却至室温。

2.3淬火处理将样品放置于加热炉中，在800°C加热30分钟后迅速浸入60°C的水中。

2.4回火处理将淬火后的样品放入加热炉中，在300°C保温1小时后冷却至室温。

2.5实验测试对不同处理工艺的样品进行金相显微镜下的组织观察和显微硬度测试。

3.实验结果与讨论3.1组织观察由金相显微镜观察可知，空气冷却处理后的45钢组织为粗粒组织，晶粒较大，呈现等轴晶。

淬火处理后，45钢的组织转变为马氏体，呈现明显的针状组织。

回火处理后，马氏体逐渐转变为贝氏体，晶粒变细。

3.2显微硬度测试通过显微硬度测试，得到不同处理工艺样品的硬度值（见表1）。

结果显示，经过淬火处理后，45钢的硬度显著提高，而回火处理后的硬度稍有下降。

表1不同处理工艺下的45钢显微硬度测试结果处理工艺硬度（HV）空气冷却200淬火450回火4204.结论通过本次实验的观察和测试，得出以下结论：（1）45钢经过空气冷却处理后，组织呈现粗粒晶结构，硬度较低；（2）45钢经过淬火处理后，组织转变为马氏体，硬度显著提高；（3）45钢经过回火处理后，马氏体逐渐转变为贝氏体，硬度有所下降。

综上所述，适当的热处理工艺可以显著改善45钢的强度和韧性，淬火处理能够提高钢材的硬度，而回火处理则可以使钢材保持一定的硬度同时提高韧性。