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Cr12MoV钢不同热处理条件下的硬度和金相组织分析王丽君1,苗彬2,孟先新1(1.华北水利水电学院,郑州450011;2.河南省机械设计研究院,郑州450002)摘要:研究了Cr12MoV钢在不同温度淬火和回火后的硬度变化,并对不同热处理条件下的金相组织进展了分析。
关键词:Cr12MoV钢;热处理;硬度;金相组织Cr12MoV钢是广泛用于模具行业的冷作模具钢,具有高淬透性,截面为300～400mm2以下者可以完全淬透。
在300～400℃时仍可保持良好硬度和耐磨性,因此可用来制造断面较大、形状复杂、经受较大冲击负荷的各种模具和工具。
由于该钢中存在大量碳化物,且偏析严重,因此不同的热处理工艺对钢的性能有很大的影响[1]。
本文对Cr12MoV钢在不同热处理条件下的硬度和金相组织进展了分析,为业内人士提供参考。
1 实验条件(1)试样材料:Cr12MoV钢,碳化物偏析较严重。
(2)试样规格:试棒为<100mm×200mm,在试棒的R/2处截取金相试样15mm×15mm×20mm。
(3)淬火前进展等温退火,850±10℃保温100～120min,740℃等温4h。
(4)淬火加热用盐浴炉,冷却介质为20号机油。
(5)金相组织用XJB-200型在线金相仪。
2 试验结果与分析2.1 硬度Cr12MoV钢经不同温度淬火和不同温度回火后的硬度实验数据见表1所示。
根据实验数据绘制其关系曲线如图1所示。
从表1和图1可以看出:(1)Cr12MoV钢淬火后的硬度与淬火温度有极大关系,980～1040℃淬火获得的最高硬度为63～65HRC。
(2)Cr12MoV钢的回火稳定性高,980～1040℃淬火,200℃回火2次,每次2h,硬度为～60.5HRC,250℃回火1h,硬度为～。
(3)1100℃淬火,520℃回火2～3次,“二次硬化〞硬度最高为～61HRC。
(4)1130℃淬火,520℃回火3次,硬度仅进步到50HRC,在550℃回火1～2次,硬度进步到58HRC。
论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响王笑洋摘要：冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧是在再结晶温度以上进行的轧制。
本文阐述了冷轧和热轧时金属显微组织的变化与冷轧和热轧对金属性能的影响。
冷轧时随着变形程度的增加出现亚结构、变形织构等，金属的强度、硬度增加，而塑性和韧性相应下降即产生了加工硬化。
热轧时金属内部缺陷被压合、金属内部夹杂物分布被改善、偏析被改善，使金属的致密度提高、力学性能提高、综合机械性能提高。
关键词：冷轧热轧组织性能前言我国钢铁企业要在竞争激烈的国际市场上与世界钢铁企业强国进行竞争并取得竞争优势，实现钢铁强国的目标，必须促进科技进步，提升企业技术装备和工艺水平。
随着科学技术的发展，轧钢生产过程中质量已经不仅仅局限于产品外型和尺寸精确的控制，而是追求对产品内部微观组织和最终性能的更为精确的把握。
冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异。
冷轧是变形温度低于金属再结晶温度的变形。
由于变形温度低、金属内部的组织结构发生很大的变化、晶粒随着变形量的增加沿变形方向被拉长、当变形程度很大时晶粒变为纤维状、使金属性能呈现方向性。
热轧是在再结晶温度以上进行的塑性变形。
热轧时在金属中同时进行着两个过程:一方面由于塑性变形而产生加工硬化，另一方面由于热轧的温度大大高于再结晶温度因此变形所引起的硬化又很快为随之产生的再结晶过程所消除。
本文从冷、热轧制工艺的角度出发，来研究冷、热轧制工艺与金属的组织以及性能之间的关系。
1冷轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响1.1冷轧时金属显微组织的变化1.1.1纤维组织显微组织的变化，多晶体金属经冷却变形后，用光学显微镜观察抛光与浸蚀后的试样，会发现原来等轴的晶粒沿着主变形的方向被拉长。
变形量越大，拉长的越显著。
当变形量很大时，各个晶粒已不能很清楚地辨别开来，呈现纤维状，故称纤维组织。
实验（实习）报告
实验名称钢的热处理及热处理后显微组织的观察班级姓名
组别学号
五、实验报告要求
1.按实验结果完成下表
45 T12 测
试记录
加热温度保温
时间
冷却
时间
回火
温度
硬度
HRC
加热
温度
保温
时间
冷却
时间
回火
温度
硬度
HRC
860℃10min
空冷
5min
无
780℃10min
水冷
0.5min
无油冷
2min
无
水冷
0.5min
无
水冷
0.5min
200℃
10min
水冷
0.5min
400℃
10min
水冷
0.5min
600℃
10min
2.在显微镜下观察45 钢的退火、正火、淬火、回火处理后的组织，并在下图中绘出组织特征，标明热处理状态。
3.在显微镜下观察T12 的淬火、回火后组织，并在下图中绘出组织特征，标明热处理状态。
热处理报告热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和机械性质的过程。
本报告旨在总结热处理实验的结果和观察，并讨论其对材料性能的影响。
实验过程：1. 实验材料：本次实验使用的是碳钢。
2. 加热处理：将碳钢材料置于高温炉中，加热温度为XXX度，并保持一定时间。
3. 冷却处理：将加热后的材料迅速冷却至室温。
实验结果：通过对不同温度下进行热处理后的碳钢进行测试和观察，我们得出以下结果：1. 显微组织：在低温下进行热处理，显微组织呈现出细小的珠光体结构。
随着温度的升高，珠光体结构逐渐变粗，并在高温下转变为铁素体组织。
同时，加热处理能够消除材料中的缺陷和晶界，提高晶体的整体性能。
2. 硬度测试：加热处理能够显著提高碳钢的硬度。
在低温下进行热处理后，碳钢的硬度略有增加。
随着温度的升高，碳钢的硬度显著增加，达到最高峰后逐渐下降。
3. 韧性测试：与硬度相反，加热处理降低了碳钢的韧性。
在低温下进行热处理后，碳钢的韧性几乎没有变化。
随着温度的升高，碳钢的韧性逐渐下降。
4. 变形能力：加热处理对碳钢的变形能力有一定影响。
在低温下进行热处理后，碳钢的变形能力相对较强。
随着温度的升高，碳钢的变形能力下降。
结论：通过热处理，我们得出以下结论：1. 加热处理能够改变碳钢的显微组织结构，提高材料的整体性能。
2. 加热处理显著提高了碳钢的硬度，但降低了韧性。
3. 加热处理对碳钢的变形能力有一定影响，降低了其变形能力。
建议：进一步的研究可以包括不同温度下的热处理和对不同材料的热处理比较，以深入了解热处理对不同材料的影响。
热作模具钢H13的显微组织金相分析摘要：按照北美压铸协会提出的优质压铸模H13钢验收标准NADCA# 207-90和H11、H13及改良型钢的显微成分偏析验收参考图谱对H13某国产钢进行显微组织分析，并对其真空淬火显微组织进行研究。
关键词：热作模具钢；热处理；显微组织1前言H13钢在淬硬条件下具有较高韧度，并具有优良的抗热裂能力，是一种强韧兼有的空冷硬化型热作模具用钢。
它适用于制造压铸模、挤压模、热切边模、热锻模的热冲孔模具等。
H13钢在我国为4Cr5MoSiV1钢。
德国的DIN1.2344，瑞典的SS142242，法国的AFNORZ40COV5和日本的JISSKD61与之相类似。
众所周知，影响模具寿命的最重要因素是热作模具钢的质量。
现在，描述热作模具钢的质量主要通过显微组织分析。
评定显微组织的标准广泛采用北美压铸协会模具材料委员会编的《压力铸造模具用高级H13钢的验收标准》NADCA#207-90。
新近研究的显微带状组织验收参考图谱更能说明钢材力学性能和模具寿命的关系。
因而，它们是对材料进行金相评级的重要依据。
本文从这两方面着手对一种国产H13钢进行显微组织分析，并对这种材料的真空淬火显微组织作研究。
2按NADCA的分析按照NADCA#207-90标准，一般试样都在退火态下进行推测。
2.1 材料化学成分：国产H13钢的化学成分分析结果列于表1。
表中还列入ASTMA681(最新修订版)中H13钢和NADCA#207-90中高级H13钢的化学成分，表中列入的4Cr5MoSiV1钢为GB/T1299-2000《合金工具钢》中规定的相当于H13钢的成分。
降低钢中含硫量对提高H13钢的纯净度，从而改善其性能具有重要意义。
文献[3]介绍，硫的质量分数<0.014%时可以大大提高钢件的断裂韧度KIC值。
国外电渣重熔优质H13钢的含硫质量分数控制在0.005%～0.008%范围。
在此，国产电渣重熔钢H13R尚有待提高。
钢的热处理及热处理后的显微组织观察实验报告罗毅晗2014011673一、实验目的（1）熟悉钢的几种基本热处理操作：退火、正火、淬火、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）观察碳钢热处理后的显微组织。
二、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。
热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。
进行热处理时，加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个基本工艺因素。
三、实验内容加热温度冷却方法回火温度洛氏硬度洛氏硬度洛氏硬度平均值860℃水冷﹨52.0 52.1 52.6 52.2 860℃油冷﹨20.2 23.4 19.1 20.9 860℃空冷﹨94.1 94.6 94.2 94.3 860℃炉冷﹨86.0 85.2 85.7 85.6 860℃水冷200℃51.9 52.0 52.1 52.0 860℃水冷400℃34.8 35.3 35.7 35.3 860℃水冷600℃20.3 21.5 19.6 20.5显微组织观察45钢860℃气冷索氏体+铁素体45钢860℃油冷马氏体+屈氏体45钢860℃水冷马氏体45钢 860℃水冷+600℃回火回火索氏体T12钢 760℃球化退火球化体T12钢 780℃水冷+200℃回火回火马氏体+二次渗碳体+残余奥氏体T12钢 1100℃水冷粗大马氏体+残余奥氏体四、实验分析1.火温度而言，淬火温度越高，硬度越高。
但是一旦达到过高温度会导致形成的马氏体，使得力学性能恶化。
2.火介质而言，硬度大小：空冷>炉冷>水冷>油冷。
3.火温度而言，回火温度越高，硬度越低。
图像：分析原因：①据铁碳相图，淬火温度升高，45钢（亚共析钢）中铁素体含量减少，珠光体含量提高，而珠光体硬度很高，铁素体硬度低，导致硬度提高。
②根据C曲线，对亚共析钢的连续冷却，空冷生成F+S，炉冷生成F+P，水冷产生M，油冷产生T+M。
热处理工艺对不同材料的显微组织和相变的影响热处理工艺是材料科学中一个非常重要的工艺，通过控制材料的加热和冷却过程，可以显著改变材料的显微组织和性能。
不同材料的显微组织和相变受热处理工艺的影响也不尽相同。
首先，对于钢材来说，热处理工艺对其显微组织和相变的影响尤为明显。
钢材经过加热和冷却过程，可以通过不同的热处理方式，如退火、正火、淬火等，来调控其组织和性能。
退火处理可以通过连续加热至适当温度，然后慢慢冷却，使钢材结晶微观组织内部发生均匀化和再结晶，从而获得良好的塑性和韧性。
而正火处理则是将钢材加热至奥氏体区域，然后慢慢冷却，使其获得良好的硬度和强度。
淬火则是将钢材迅速冷却，使其形成马氏体组织，从而获得更高的硬度。
通过这些热处理工艺，可以使钢材在不同工程应用中具有理想的组织和性能。
此外，对于铝合金来说，热处理工艺也能对其显微组织和相变产生重要的影响。
铝合金中的合金元素通过热处理可以形成细小且均匀分布的相，如硬质相、溶固相等。
通过固溶处理，可以将整个合金加热至其固溶温度，然后迅速冷却，使溶固相得到均匀溶解，并使合金的形变能降低。
而时效处理则是将固溶态的合金加热至一定温度，在一定时间内静置，使溶固相再次析出，并进行相变。
这种时效处理能够调节合金的硬度和强度，提高其机械性能。
此外，对于陶瓷材料来说，热处理工艺同样会对其显微组织和相变产生影响。
常见的热处理工艺有烧结和再结晶等。
烧结是指将陶瓷颗粒加热至一定温度，使其表面熔化并熔结在一起，从而形成致密的陶瓷材料。
再结晶则是将陶瓷材料加热至足够高的温度，使其发生晶粒长大和再分布的过程，从而改善材料的晶界和性能。
总之，热处理工艺对不同材料的显微组织和相变产生着重要的影响。
通过合理选择热处理工艺和参数，可以调控材料的显微组织，从而实现对材料性能的优化和调整。
在实际应用中，热处理工艺在材料的制备和加工过程中扮演着重要的角色，为各行各业的发展提供了支撑。
因此，研究和掌握不同材料的热处理工艺，对于材料科学和工程领域的发展具有重要的意义。
浅析热处理工艺对45钢组织和性能的影响为了明确热处理工艺对45钢的影响，本文研究了退火，正火，淬火，低温回火、中温回火和高温热处理等对45钢显微组织及布氏硬度的影响规律，结果表明：碳含量是受热处理影响最显著45钢的硬度和强度随碳含量的增加而增加，但塑性和韧性降低。
标签：热处理工艺;金相组织;硬度;45钢1 绪论随着工业化进程的加速和基础设施数量的增加，对不同类型钢的需求及其结构性能要求也越来越高。
目前45钢是结构用钢中使用最广泛的一种钢。
中碳优质钢由于其淬透性差，因此在正常条件下需对其进行淬火和回火以此提高其機械性能。
但其冷塑性适中，退火和正火类型优于淬火和回火。
其适用于生产高强度零件，例如齿轮、轴、活塞销以及机加工零件、锻造零件和冲压零件等不受大应力作用的零件[1]。
45钢是一种主要用于机械零件生产的优质碳素钢，故又称机械零件用钢。
45钢的横温通常高于AC3，热处理后具有良好的力学性能。
由于其重复性较低，断面较大，因此不适用于对工件要求较高机械[2]。
为了研究热处理对45钢组织和布氏硬度的影响，对45钢进行了组织检测和布氏硬度测试，测定了热处理过程中的退火，正火，淬火，低温回火，中温回火和高温回火热处理工艺。
对获得的数据进分析，得出热处理过程对45钢结构和性能的影响规律。
2 热处理工艺2.1热处理工艺概念热处理是将固体金属加热到一定温度以保证所需的绝缘效果，并以适当的速度冷却到室温以改变内部结构从而获得所需性能的过程。
钢的特性不同于材料的微观结构，在高温下由于分子运动强烈，钢的分子分布相对均匀。
在奥氏体化温度下热处理一定时间。
首先将材料成分均质化，然后根据相应的热处理获得所需的结构。
经过各种热处理工艺后，当温度缓慢降低时，钢铁材料中铁和碳的分布受到影响，材料的成分分布不均匀，产生了不同的显微组织[3]。
从均匀分布到不均匀分布，需要时间和扩散速率，但是通常温度越高，扩散速率越高。
然后，通过调整时间和温度，可以有选择地控制元素的不均匀分布以获得不同的组合。
碳钢热处理后的显微组织观察实验报告实验目的：通过对碳钢进行热处理，观察不同处理条件下的显微组织变化，了解热处理对材料性能的影响。
实验原理：碳钢是将铁和碳混合熔炼得到的一种合金。
由于碳元素的含量不同，可以分为低碳钢、中碳钢、高碳钢等。
在碳含量小于0.8%的碳钢中，碳的形态为固溶态，一般认为石墨化碳是一种强化剂，但是当碳含量高于一定程度时，石墨化碳就会成为材料的弱化因素，须采取措施排除其中的碳化物（Fe3C）。
其主要手段是通过热处理，使碳元素达到在钢中最佳状态。
热处理是指将材料加热到一定温度，然后以一定的速率冷却，以改变其组织和性能的过程。
其中，淬火是一种快速冷却的热处理方法，可使钢材组织变硬化；回火是在淬火后加热，然后缓慢冷却的过程，可使钢材组织变柔韧。
实验步骤：1. 选择一块碳钢，清洗干净，并用锉刀在表面画两条直线，以便观察显微组织变化。
2. 将碳钢样品置于电炉中，加热到红色，保持5分钟。
3. 将样品迅速取出，浸入凉水中进行淬火，使其从高温状态快速冷却。
4. 对淬火后的样品进行显微组织观察和比较。
5. 将样品置于烘箱中回火，温度和时间由指导老师指定。
实验结果：经过淬火处理的碳钢样品在显微镜下可以看到整齐排列的马氏体组织，该组织具有较高的硬度和脆性，在撞击或载荷作用下容易产生裂纹或断裂。
经过回火处理后，样品显微镜下的组织发生了改变。
马氏体逐渐转化成铁素体，呈现出蓝色和灰色的颜色。
在较高的温度下回火处理后，钢的组织相对缓和，同时也具有一定的硬度和强度。
通过本实验，我们了解到热处理对钢材的影响，并通过不同条件下的显微组织观察和比较，得出了淬火和回火处理对碳钢组织和性能的影响。
淬火处理可以使钢的组织变硬，但脆性也增加；回火处理则可以提高钢的韧性和强度，并减少脆性。
在实际应用中，需要根据不同的需要选择合适的热处理工艺。
