金属学与热处理实验报告
热处理实验报告
热处理实验报告一、实验目的本次热处理实验的目的是通过对金属材料进行不同的热处理工艺，观察和分析其组织和性能的变化，深入理解热处理对金属材料性能的影响规律，为实际生产中的材料选择和工艺优化提供实验依据。
二、实验材料与设备（一）实验材料本次实验选用了 45 钢作为研究对象，其化学成分如下：碳（C）含量约为 042% 050%，硅（Si）含量约为 017% 037%，锰（Mn）含量约为 050% 080%，磷（P）和硫（S）的含量均小于 0035%。
（二）实验设备1、箱式电阻炉：用于加热金属材料，可控制加热温度和保温时间。
2、硬度计：用于测量金属材料的硬度，本次实验采用洛氏硬度计。
3、金相显微镜：用于观察金属材料的金相组织。
三、实验过程（一）淬火处理1、将45 钢试样放入箱式电阻炉中，加热至840℃，保温20 分钟。
2、迅速取出试样，放入水中进行淬火冷却。
（二）回火处理1、对淬火后的试样进行回火处理，回火温度分别为 200℃、400℃和 600℃，保温 60 分钟。
2、出炉空冷至室温。
四、实验结果与分析（一）硬度测试结果1、淬火处理后，试样的硬度显著提高，洛氏硬度值达到 58 62 HRC。
2、随着回火温度的升高，试样的硬度逐渐降低。
200℃回火后，硬度约为 50 55 HRC；400℃回火后，硬度约为 40 45 HRC；600℃回火后，硬度约为 25 30 HRC。
（二）金相组织观察结果1、淬火处理后，金相组织为马氏体，呈针状分布。
2、 200℃回火后，组织为回火马氏体，马氏体针变细，同时有少量碳化物析出。
3、 400℃回火后，组织为回火托氏体，由铁素体和细小的粒状渗碳体组成。
4、 600℃回火后，组织为回火索氏体，由等轴状的铁素体和颗粒状的渗碳体组成。
（三）性能变化分析1、淬火处理能够显著提高材料的硬度，这是因为快速冷却使奥氏体转变为马氏体，马氏体具有高硬度和高强度的特点。
2、回火处理能够降低材料的硬度，提高韧性。
金属学与热处理实验报告
金属学与热处理名词解释:1-热处理：热处理是将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一定的速度冷却到室温的一种热加工工艺。
2-加工硬化：3固溶体：4奥氏体5正火6-枝晶偏析：在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象。
称为晶粒。
由于固溶体通常呈树枝状，是枝干和枝间的化学成分不同，所以称为枝晶偏析。
问答：1为什么金属结晶时一定要有过冷度？影响过冷度的因素是什么？答：（1）在等温等压条件下，物质系统总是自发地从自由能较高的状态向自由能较低的状态转变。
这就说明。
对于结晶过程而言，结晶能否发生。
取决于固相的自由能是否低于液相的自由能。
如果液相的自由能高于固相的自由能那么液相将自发的转变的固相即金属发生结晶，从而使系统的自由能降低。
处于更为稳定的状态。
液相金属和固相金属的自由能之差，就是促使这种转变的驱动力。
（2）影响过冷度的因素是：金属的本性和纯度的不同，以及冷却速度的差异。
2简述马氏体的两种形态及分别的力学性能。
答：马氏体的两种形态分别是板条状马氏体和片状马氏体。
板条马氏体(位错)片状马氏体（挛晶）半条状马氏体的韧性比片状马氏体好。
片状马氏体的硬度比板条状马氏体的好。
3:形核率的影响因素。
答：形核率受两个方面因素的影响。
一方面是随着过冷度的增加，临界晶核半径和形核功都随之减小，结果使晶核易于形成，形核率增加；另一方面，无论是临界晶核的形成。
还是临街晶核的长大都必须伴随着液态原子向晶核的扩散迁移，没有液态原子向晶核上的迁移，临街晶核就不可能形成，及时形成了也不可能长大成为稳定晶核。
4.为什么铸铁比钢的铸造性能好？答：金属的铸造性包括金属的流动性、收缩性和偏析倾向。
流动性决定了液态金属充满铸型的能力。
收缩性随着含碳量的增加。
钢液温度与液相线温度之差增加体积收缩增大。
含碳量增高凝固温度范围变宽。
凝固收缩增大。
固相先和液相线的水平距离和垂直距离越大。
填空题：1-晶体在不同方向测量其性能时表现出或大或小的差异，称为各向异性或异向性。
金属的热处理实验报告
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。
金属学与热处理实验报告
金属学与热处理
实验报告
班级：
姓名：
学号：
实验一金相显微镜的使用及碳钢、白口铁平衡组织观察
一.实验目的
1，通过实验，使学生掌握不同成分的铁碳合金室温下平衡组织的特征。
2，了解铁碳合金成分(含碳量)对铁碳合金显微组织的影响，从而加深理解成分、组织、性能之间的相互关系。
二.实验器材
三.观察结果
1.描绘下列合金的显微组织示意图,并注明其中显微组织组成物的名称.
工业纯铁 45 T8
亚共晶白口铁共晶白口铁过共晶白口铁
T12
四.问题解答
1.通过显微分析,比较亚共析钢,共析钢,过共析钢显微组织的差别,说明碳钢的平衡组织随含碳量而变化的规律。
2.根据显微组织分析，怎样估算亚共析钢的含碳量？
实验二 45钢的热处理
一.实验目的：
（1）了解碳钢的基本热处理工艺方法；
（2）研究冷却速度对过冷奥氏体转变产物的影响；（3）分析回火温度对淬火钢组织和性能的影响；
二.实验器材：
三.实验数据记录及结果整理
1.填表
2.绘出45钢淬火回火后的硬度与回火温度关系曲线
四.问题解答：
1.利用奥氏体等温转变曲线说明为什么加热到奥氏体化温度的45钢试样，在空气、油、水等不同介质中连续冷却到室温后不同的介质中连续冷却到室温后，试样硬度亦不相同。
2.为什么淬火后的45钢试样在不同温度回火时，其硬度随回火温度升高而下降？。
热处理实验报告[5篇范文]
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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。
热处理实验报告
热处理实验报告
实验目的，通过对金属材料进行热处理，了解不同温度和时间对材料性能的影响，掌握金属材料热处理的基本原理和方法。
实验原理，热处理是通过加热、保温和冷却等工艺，改变金属材料的组织结构和性能。
常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。
实验材料和设备，本次实验使用的材料为45号钢，实验设备包括电炉、淬火槽、显微镜等。
实验步骤：
1. 将45号钢样品放入电炉中加热至800摄氏度，保温30分钟；
2. 将加热后的样品迅速放入淬火槽中冷却；
3. 取出样品，进行显微组织观察和性能测试；
4. 对比不同热处理工艺下的材料性能差异。
实验结果：
经过热处理后，45号钢的组织结构发生了明显的变化。
在800摄氏度下保温30分钟后，样品的晶粒得到了细化，晶界清晰，硬度和强度也有所提高。
而未经热处理的样品则表现出较粗大的晶粒和较低的硬度。
结论：
通过本次实验，我们深刻认识到了热处理对金属材料性能的重要影响。
不同的热处理工艺可以使材料的硬度、强度、韧性等性能得到显著改善，从而满足不同工程需求。
因此，热处理是金属材料加工中不可或缺的重要工艺之一。
实验中还发现，热处理工艺的参数选择对材料性能有着重要影响。
合理选择加热温度、保温时间和冷却速度，可以使材料达到最佳的性能状态。
综上所述，热处理是一项重要的金属材料加工工艺，通过本次实验，我们对热处理的原理和方法有了更深入的了解，为今后的工程实践提供了重要的参考依据。
通过本次实验，我们对热处理的原理和方法有了更深入的了解，为今后的工程实践提供了重要的参考依据。
热处理实验《金属学与热处理B实验》实验报告
热处理实验《金属学与热处理B实验》实验报告《金属学与热处理 B 实验》实验报告完成人：指导教师：完成时间：2019 年 11 月 22 日实验三一、实验目的了解不同冷却介质(炉冷，空气，水)冷却对碳钢组织与性能的影响。
二、实验原理分析钢的热处理是通过加热和冷却的方法调整金属内部组织结构，并获得相应的力学性能。
冷却是将钢加热到 Ac3 或Ac1+30~50°C，保温一定时间，通过不同冷却介质实现快速冷却以获得不同的组织。
因此，冷却是热处理的关键工序，常用冷却介质的冷却能力也不同，它直接影响到钢冷却后组织和性能。
三、实验材料与热处理参数 45#钢试样三块，水，砂纸、抛光布等; 四、实验设备与注意事项热处理炉、布氏(洛氏、维氏)硬度计、双盘抛光机、数码显微镜等; 实验过程安全第一，严格遵守实验室规则以及设备操作要求！在式样保温完成后需要在极短的时间内将式样取出并进行水冷，否则试样表面可能会有珠光体组织。
五、实验过程 1.将炉加热到820℃，随后放入三块式样并保温 30 分钟（/mm）； 2.将两个式样快速取出分组进行炉冷、空气冷、水冷到室温； 3.处理后的试样依次用双盘抛光机磨去氧化皮； 4.试样取 3 点测量硬度，取平均值，并记录； 5.磨制金相试样，观察所对应的显微组织。
工艺参数材料加热温度/℃保温时间/min 冷却方式理论硬度一号820 30 水冷56~59HRC 二号820 30 空冷<217HBS 三号 820 30 炉冷 <197HB六、实验结果与分析钢号热处理工艺硬度值 HRC（HB）加热温度冷却方式冷却时间 1 2 3 平均值45 水冷炉冷空冷实验四一、实验目的设计不同加热温度的热处理方案，了解加热温度对淬火组织和硬度的影响二、实验原理分析钢的淬火指的是将钢加热到一定温度，保温一定时间后以大于临界冷却速率的冷却速度对其进行冷却获得马氏体的过程。
不同的加热温度会导致淬火后得到的钢组织不同从而影响钢的性能。
金属材料及热处理实验报告
金属材料及热处理实验报告金属材料及热处理实验报告引言：金属材料的研究与应用在现代工业中起着重要的作用。
为了改善金属材料的性能，热处理技术被广泛应用。
本实验旨在通过热处理不同金属材料，探究其对材料性能的影响，以及热处理的原理和方法。
一、实验目的本实验的目的是通过对不同金属材料的热处理，了解热处理对材料性能的影响，并探究不同热处理方法的原理。
二、实验材料和方法本实验选取了两种常见的金属材料：铁和铝。
首先，将这两种金属材料分别切割成相同尺寸的试样。
然后，将试样分成两组，一组进行退火处理，另一组进行淬火处理。
接下来，将试样放入炉中进行加热，退火处理时温度为800°C，保持一段时间后缓慢冷却；淬火处理时温度为1000°C，迅速冷却。
最后，对经过热处理的试样进行性能测试。
三、实验结果与分析经过退火处理的铁材料试样在显微镜下观察到晶粒尺寸变大，晶粒边界变得清晰。
这是因为退火处理使得晶界的原子重新排列，减少了晶界的能量，从而提高了材料的塑性。
而经过淬火处理的铁材料试样在显微镜下观察到晶粒尺寸变小，晶粒边界模糊。
这是因为淬火处理迅速冷却导致晶界的原子无法重新排列，从而使材料变硬而脆。
对于铝材料试样，经过退火处理后，试样的硬度明显降低，表面变得光滑。
这是因为退火处理使得晶粒尺寸增大，晶界的能量减少，从而提高了材料的塑性。
而经过淬火处理后，铝材料试样的硬度增加，表面变得粗糙。
这是因为淬火处理迅速冷却导致晶界的原子无法重新排列，从而使材料变硬而脆。
四、实验结论通过本实验，我们得出了以下结论：1. 热处理对金属材料的性能有明显影响，不同的热处理方法会导致材料的不同性能。
2. 退火处理可以使金属材料的硬度降低，提高其塑性。
3. 淬火处理可以使金属材料的硬度增加，但会降低其塑性。
五、实验心得通过本次实验，我对金属材料的热处理有了更深入的了解。
热处理是一种重要的工艺，可以通过改变材料的结构和性能来满足不同的工程需求。
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金属学与热处理
名词解释:
1-热处理：热处理是将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一定的速度冷却到室温的一种热加工工艺。
2-加工硬化：
3固溶体：
4奥氏体
5正火
6-枝晶偏析：在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象。
称为晶粒。
由于固溶体通常呈树枝状，是枝干和枝间的化学成分不同，所以称为枝晶偏析。
问答：1为什么金属结晶时一定要有过冷度？影响过冷度的因素是什么？
答：（1）在等温等压条件下，物质系统总是自发地从自由能较高的状态向自由能较低的状态转变。
这就说明。
对于结晶过程而言，结晶能否发生。
取决于固相的自由能是否低于液相的自由能。
如果液相的自由能高于固相的自由能那么液相将自发的转变的固相即金属发生结晶，从而使系统的自由能降低。
处于更为稳定的状态。
液相金属和固相金属的自由能之差，就是
促使这种转变的驱动力。
（2）影响过冷度的因素是：金属的本性和纯度的不同，以及冷却速度的差异。
2简述马氏体的两种形态及分别的力学性能。
答：马氏体的两种形态分别是板条状马氏体和片状马氏体。
板条马氏体(位错)片状马氏体（挛晶）
半条状马氏体的韧性比片状马氏体好。
片状马氏体的硬度比板条状马氏体的好。
3:形核率的影响因素。
答：形核率受两个方面因素的影响。
一方面是随着过冷度的增加，临界晶核半径和形核功都随之减小，结果使晶核易于形成，形核率增加；另一方面，无论是临界晶核的形成。
还是临街晶核的长大都必须伴随着液态原子向晶核的扩散迁移，没有液态原子向晶核上的迁移，临街晶核就不可能形成，及时形成了也不可能长大成为稳定晶核。
4.为什么铸铁比钢的铸造性能好？
答：金属的铸造性包括金属的流动性、收缩性和偏析倾向。
流动性决定了液态金属充满铸型的能力。
收缩性随着含碳量的增加。
钢液温度与液相线温度之差增加体积收缩增大。
含碳量增高凝固温度范围变宽。
凝固收缩增大。
固相先和液相线的水平距离和垂直距离
越大。
填空题：
1-晶体在不同方向测量其性能时表现出或大或小的差异，称为各向异性或异向性。
非晶体在不同方向上的性能能则是一样的，不因方向而异，称之为各向同性或等向性。
2-晶面指数。
（看图写出晶面指数）晶面在X、Y、Z 坐标轴上的截距分别为1、1/2、1/2.取其倒数为1、2、2，故其晶面指数为（122）
3-晶体缺陷的几何形态特征，可以分三类。
点缺陷、线缺陷、面缺陷。
4-点缺陷有三种，即空位、间隙原子和置换原子。
5-线缺陷的各种类型的位错，1刃性位错2螺型位错3柏氏矢量4位错密度.
6-固液界面的微观结构分为两类，即光滑界面和粗糙界面
7-过冷度越大晶粒越细小。
8-铸锭三晶区的形成。
1表层细晶区2柱状晶区3中心等轴晶区
9-铸锭或铸件中经常存在一些缺陷，常见的缺陷有缩孔，气孔及夹杂物等。
10-根据向的晶体结构特点可以讲其分为固溶体和金
属化合物。
11-按固溶原子在晶格中所占位置分类。
置换固溶体、间隙固溶体。