实验三、四 钢的热处理.

实验三 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)的工艺方法和主要设备。

2．研究碳的质量分数，加热温度，冷却速度，回火温度对钢性能的影响。

二、热处理工艺碳素钢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。

1．加热温度(1)退火 亚共析钢加热至Ac 3+(30℃～50℃)(完全退火)；共析钢，过共析钢加热至Ac l +(10℃～20℃)(球化退火)，得到粒状渗碳体，硬度降低，以利切削加工。

(2)正火 亚共析钢加热至Ac 3+(30℃～50℃)；过共析钢加热至A ccm +(30℃～50℃)。

即加热到奥氏体单相区。

退火和正火的加热温度范围，见图3-1。

(3)淬火 亚共析钢加热至Ac 3+(30℃～50℃)；共析钢和过共析钢加热至Ac 1+(30℃～50℃)，淬火的加热温度范围，见图3-2。

钢的成分，原始组织及加热速度等皆影响临界点图Ac 1，Ac 3，Accm 的位置。

热处理前需认真查阅有关的材料手册，按规范操作。

否则，得不到预期的组织。

若加热温度过高。

晶粒容易长大，材料氧化，脱碳和变形而失去效能。

几种碳素钢的临界点，见表3-1。

(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：1)低温回火 加热温度150℃～250℃，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。

2)中温回火 加热温度350℃～500℃，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。

用于弹簧钢、热作磨具钢等热处理。

3)高温回火 加热温度550℃～650℃，目的是得到回火索氏体，消除淬火应力。

强度、3-1 退火和正火的加热温度范围图3-2 淬火的加热温度范围硬度、冲击韧度较好。

淬火加上高温回火又称调质，用于要求具有良好综合力学性能的重要零件，如主轴，齿轮等。

金属的热处理实验报告金属的热处理实验报告引言：金属的热处理是一种通过改变金属的组织结构和性能来达到特定目的的工艺。

本实验旨在通过对不同金属材料进行热处理实验，观察和分析其组织结构和性能的变化，以及热处理对金属材料性能的影响。

实验一：淬火处理1. 实验目的：通过淬火处理不同金属材料，观察其组织结构和性能的变化，了解淬火对金属材料的影响。

2. 实验步骤：选取不同金属材料样品（如低碳钢、高碳钢、铝合金等），经过适当的加热处理后，迅速浸入冷却介质中进行淬火处理。

3. 实验结果与讨论：淬火处理后，不同金属材料的组织结构和性能发生了明显的变化。

低碳钢经过淬火处理后，其组织结构变为马氏体，硬度显著提高；高碳钢则形成了马氏体和残余奥氏体的组织结构，硬度更高；铝合金经过淬火处理后，晶粒尺寸变小，强度和硬度也有所提高。

实验二：回火处理1. 实验目的：通过回火处理不同金属材料，观察其组织结构和性能的变化，了解回火对金属材料的影响。

2. 实验步骤：将经过淬火处理的金属材料样品，经过适当的加热处理后，以较低的温度保温一段时间后冷却。

3. 实验结果与讨论：回火处理后，金属材料的组织结构和性能发生了变化。

低碳钢经过回火处理后，马氏体转变为较柔软的珠光体，硬度降低，但韧性增加；高碳钢经过回火处理后，马氏体转变为韧性较好的珠光体和残余奥氏体，硬度略有下降，但韧性明显提高；铝合金经过回火处理后，晶粒尺寸进一步增大，强度和硬度有所下降。

实验三：退火处理1. 实验目的：通过退火处理不同金属材料，观察其组织结构和性能的变化，了解退火对金属材料的影响。

2. 实验步骤：将不同金属材料样品加热至适当温度，保温一段时间后缓慢冷却。

3. 实验结果与讨论：退火处理后，金属材料的组织结构和性能发生了显著变化。

低碳钢经过退火处理后，珠光体晶粒尺寸进一步增大，硬度降低，但韧性明显提高；高碳钢经过退火处理后，珠光体和残余奥氏体的晶粒尺寸增大，硬度进一步降低，但韧性进一步提高；铝合金经过退火处理后，晶粒尺寸再次增大，强度和硬度进一步下降。

40cr热处理工艺过程1.引言1.1 概述概述40Cr是一种优质合金钢材料，具有较好的机械性能和热处理性能。

热处理是指通过对材料进行加热和冷却等工艺处理，改变其组织结构和性能的技术方法。

对于40Cr来说，正确的热处理工艺可以显著提高其硬度、强度和耐磨性，从而适应不同领域的使用需求。

本文将重点介绍40Cr的热处理工艺过程。

首先，将给出40Cr热处理工艺的步骤和条件，包括加热温度、保温时间、冷却速率等方面的参数设置。

其次，将对40Cr热处理工艺的影响因素进行分析，例如化学成分、热处理设备、工艺控制等。

最后，将对40Cr热处理工艺的效果进行总结，并展望未来的研究方向和发展趋势。

通过深入研究40Cr热处理工艺，可以为工程领域提供重要的参考和指导。

研究者们可以通过优化热处理工艺参数，提高40Cr的性能，从而满足不同工程应用的需求。

此外，研究40Cr热处理工艺还可以为其他类似材料的热处理提供参考和借鉴，为相关领域的发展做出贡献。

本文的研究内容和结论将为相关领域的研究者和工程师提供有益的指导和启发。

通过深入了解40Cr热处理工艺的步骤和条件，能够更好地应用和控制热处理过程，有效提高40Cr的机械性能和耐磨性。

同时，对未来研究的展望也将为热处理领域的研究者提供新的思路和方向，推动该领域的发展。

1.2文章结构文章结构部分内容可以包括以下几个方面：1. 研究背景：介绍40Cr热处理工艺的研究背景和意义。

可以提到该工艺在钢铁行业中的重要性，以及对材料性能和工件性能的影响等。

2. 文章组成：说明本文的章节划分和内容安排。

列举各个章节的标题，并简要介绍各个章节的主要内容和目标。

3. 章节内容概述：对每个章节的内容进行简要概述，提供读者对全文结构和各章节内容的整体把握。

可以用一两句话概括每个章节的主要内容。

4. 研究方法概述：如果文章涉及具体的研究方法或实验过程，可以在文章结构部分简要介绍该研究方法的基本原理和操作步骤。

综上所述，本文的结构部分可以包括研究背景、文章组成、章节内容概述和研究方法概述。

工程材料综合实验(基础实验+钢的热处理)实验报告工程材料综合实验处理报告单位：过程装备与控制工程10-1班实验者: 侯鹏飞学号10042107胡兴文学号10042108李东升学号10042110【实验名称】工程材料综合实验【实验目的】运用所学的理论知识和实验技能以及现有的实验设备，通过自己设计实验方案、独立实验并得出实验结果，达到进一步深化课堂内容，加强对《工程材料》课程理论的系统认识，并提高分析问题和解决问题的能力。

通过做这个实验，使学生们可以充分了解以下知识，并学会操作一些必要的仪器和设备：1、研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织；2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的相互关系；3、了解碳钢的热处理操作；4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响；5、观察热处理后钢的组织及其变化；6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。

【实验材料及设备】1、显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等；2、金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等；3、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢20＃、中碳钢45＃、高碳钢T10）【实验内容】三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢和高碳钢，均为退火状态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。

1、设计实验方案：三种碳钢的热处理工艺（加热温度、保温时间、冷却方式）。

做实验前完成。

样品加热温度保温时间冷却方式20# 880℃25min 空冷45# 淬火880℃高温回火600℃淬火25min高温回火25min水冷T10 900℃30min 水冷2、选定硬度测试参数，一般用洛氏硬度。

样品20# 45# T10 硬度HRB50 HRC20 HR633、热处理前后的金相组织观察、硬度的测定。

4、分析碳钢成分—组织—性能之间的关系。

样品成分组织性能20# 马氏体F+P冲压性与焊接性良好45# 马氏体F+P经热处理后可获得良好的综合机械性能T10 马氏体+奥氏体P+Fe3C II硬度高，韧性适中【实验步骤】1、观察平衡组织并测硬度：（1）制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）；（2）观察并拍摄显微组织；（3）测试硬度。

一、实验目的1. 了解热处理的基本原理和工艺方法。

2. 掌握热处理设备的使用方法及操作规范。

3. 通过实验，观察和分析不同热处理工艺对金属材料性能的影响。

4. 培养学生独立分析和解决问题的能力。

二、实验原理热处理是将金属材料加热到一定温度，保持一段时间，然后以适当的速度冷却，使其内部组织结构发生变化，从而改变其性能的一种金属加工方法。

热处理工艺主要包括退火、正火、淬火和回火。

1. 退火：将金属材料加热到一定温度，保温一段时间后，以缓慢的速度冷却。

退火的目的在于消除金属内部的应力，改善金属的力学性能和工艺性能。

2. 正火：将金属材料加热到一定温度，保温一段时间后，在空气中冷却。

正火的目的在于提高金属的硬度和强度，降低其韧性。

3. 淬火：将金属材料加热到一定温度，保温一段时间后，迅速冷却。

淬火的目的在于提高金属的硬度和耐磨性。

4. 回火：将淬火后的金属材料加热到一定温度，保温一段时间后，以适当的速度冷却。

回火的目的在于降低金属的硬度和脆性，提高其韧性和塑性。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器：箱式电阻炉、高温计、硬度计、金相显微镜、切割机、抛光机、侵蚀剂等。

2. 实验材料：45号钢、T8钢、T10钢等。

四、实验过程1. 实验一：45号钢退火（1）将45号钢试样加热到800℃，保温1小时。

（2）将试样从炉中取出，放入水中冷却。

（3）将退火后的试样进行硬度测试和金相观察。

2. 实验二：T8钢正火（1）将T8钢试样加热到860℃，保温1小时。

（2）将试样从炉中取出，在空气中冷却。

（3）将正火后的试样进行硬度测试和金相观察。

3. 实验三：T10钢淬火（1）将T10钢试样加热到770℃，保温1小时。

（2）将试样从炉中取出，迅速浸入水中冷却。

（3）将淬火后的试样进行硬度测试和金相观察。

4. 实验四：T10钢回火（1）将淬火后的T10钢试样加热到150℃，保温1小时。

（2）将试样从炉中取出，在空气中冷却。

（3）将回火后的试样进行硬度测试和金相观察。

预习报告一、实验目的1.根据所学热处理的知识，了解钢的基本热处理工艺制定过程；2.学习不同热处理工艺对钢的性能的影响；3.了解洛氏硬度计的主要原理、结构，学会操作方法。

二、实验原理钢的热处理就是对钢在固态范围内的进行加热、保温和冷却，以及改变其内部组织，从而获得所需要的性能的一种加工工艺。

热处理的基本工艺有退火、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。

正确选择这三者，是热处理成功的基本保证。

三、实验过程1、设计可使材料达到实验性能要求的热处理工艺2、对所给退火态试样进行硬度测定3、按所给定工艺进行热处理4、测定处理后试样的硬度以及检验所订工艺。

对测试结果进行分析，必要时修改实验方案，重新实验四、实验仪器1、最高加热温度达1000℃的各种实验用箱式电阻炉2、可供冷却的介质水和油3、测试硬度的设备有洛氏硬度计4、捆绑式样的细铁丝，夹持试样的铁钳一、实验目的1.根据所学热处理的知识，了解钢的基本热处理工艺制定过程；2.学习不同热处理工艺对钢的性能的影响；3.了解洛氏硬度计的主要原理、结构，学会操作方法。

二、实验原理1、加热温度的选择(1) 退火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3+(20~30)℃(完全退火)。

共析钢和过共析钢加热至Ac1+(20~30)℃(球化退火)，目的是得到球状渗碳体，降低硬度，改善高碳钢的切削性能。

(2) 正火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3十(30~50)℃；共析钢加热至Ac1+ (30~50)℃；过共析钢加热至A ccm+ (30~50)℃，即加热到奥氏体单相区。

(3) 淬火加热温度一般亚共析钢加热至Ac3十(30~50)℃；共析钢和过共析钢加热至Ac1十(30~50)℃；(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按加热温度高低回火可分为三类：低温回火中温回火高温回火。

2、保温时间的确定为了使工件内外各部分温度约达到指定温度、并完成组织转变，使碳化物溶解和奥氏体成分均匀化，必须在淬火加热温度下保温一定的时间。

钢的热处理实验报告篇一：热处理实验报告热处理工艺对钢组织与性能的影响一、实验目的1. 了解热处理工艺、组织和性能之间的关系。

2. 了解热处理设备和几种热处理工艺的实际操作，熟悉合金元素在钢中的作用。

3. 考查学生综合运用所学理论和实验技术的能力，培养学生独立分析和解决问题的能力。

二、实验内容与方案本实验采用的钢材有40、40CrNi和T8三种，对于每一种钢材，要求得到如下组织：晶粒粗大的马氏体+残余奥氏体；晶粒细小的马氏体+残余奥氏体；回火马氏体；回火屈氏体；回火索氏体；铁素体+珠光体。

对于40和40CrNi钢还要求得到如下组织：屈氏体网+马氏体+残余奥氏体；铁素体+马氏体+残余奥氏体。

全班分三组，每组选一种钢材，每人选一种组织进行如下实验：1. 根据所选钢种和组织，综合运用所学的热处理知识，制定合理的（或能得到所要求显微组织的）热处理工艺；2. 按照制定的热处理工艺对钢进行热处理；3. 测定热处理后钢材的性能；4. 制备金相试样，观察组织并记录；5. 总结并讨论实验结果。

三、实验设备与材料1. 40、40CrNi和T8钢试样2. 加热炉3. 硬度计4. 拉伸试验机5. 冲击试验机6. 金相显微镜及数码照相系统7. 磨光机及金相砂纸8. 抛光机及抛光液9. 浸蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、滤纸等四、实验基本要求1. 每位同学均要首先根据实验总学时和实验要求制定实验方案（包括实验时间的具体安排）。

注意本综合性实验为团队性实验，每位同学均无法单独完成，制定方案和时间安排时要与其他同学协调好。

2．在每个同学根据所选钢种和组织制定了相应热处理工艺的基础上，以组为单位讨论并协调热处理方案；3. 按照方案进行热处理、性能测定、组织观察与记录；4. 以组为单位分析和总结实验结果，然后再以班为单位分析和总结实验结果。

五、实验结果分析1. 根据所选钢种和组织，给出合理的热处理工艺，并作简要分析下图为T8钢水淬后在300℃回火得到的金相图钢淬火后在300℃左右回火时，易产生不可逆回火脆性。

45钢的热处理实验报告45钢的热处理实验报告热处理是指通过加热和冷却等工艺手段改变材料的组织结构和性能的过程。

在金属材料加工领域中，热处理是一项重要的工艺，可以显著改善材料的力学性能和耐腐蚀性能。

本实验旨在对45钢进行热处理，并研究其对材料性能的影响。

实验一：淬火处理淬火是一种常用的热处理方法，通过迅速冷却材料，使其产生马氏体组织，从而提高材料的硬度和强度。

本实验中，我们选取了45钢试样，首先将试样加热至800摄氏度，保温一段时间，使其达到均匀的温度分布。

然后，迅速将试样放入冷却介质中进行淬火处理。

实验结果显示，经过淬火处理后，45钢试样的硬度明显提高。

通过显微镜观察，可以看到试样表面形成了典型的马氏体组织，这是由于淬火过程中，高温下的奥氏体转变为马氏体而形成的。

马氏体的形成使得材料的晶格结构发生变化，导致材料硬度增加。

此外，淬火还可以消除材料内部的应力，提高材料的韧性和强度。

实验二：回火处理回火是淬火后的一种处理方法，通过将淬火后的试样加热至适当温度并保温一段时间后冷却，以改善材料的韧性和减轻内应力。

本实验中，我们将淬火后的45钢试样进行回火处理。

实验结果显示，经过回火处理后，45钢试样的硬度有所下降，但韧性和强度得到了提高。

通过显微镜观察，可以看到试样表面的马氏体已经部分转变为回火组织，这是由于回火过程中，马氏体重新分解为奥氏体和残余马氏体而形成的。

回火组织的形成使得材料的硬度降低，但同时也消除了淬火过程中产生的内应力，提高了材料的韧性和强度。

实验三：正火处理正火是一种常用的热处理方法，通过将试样加热至适当温度并保温一段时间后冷却，以改善材料的韧性和强度。

与淬火不同的是，正火处理的冷却速率较慢，不会形成马氏体组织。

本实验中，我们将45钢试样进行正火处理。

实验结果显示，经过正火处理后，45钢试样的硬度较淬火处理有所下降，但韧性和强度得到了进一步提高。

通过显微镜观察，可以看到试样表面形成了典型的珠光体组织，这是由于正火过程中，奥氏体逐渐转变为珠光体而形成的。

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。

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。