钢的热处理及其硬度测定
钢的热处理及硬度测定
钢的热处理及硬度测定钢是常见的金属材料之一，具有优异的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性等特点，广泛应用于制造行业中。
然而，钢材经过加工后，其性能和结构可能会发生变化，此时需要进行热处理和硬度测定以确定钢材的性能和结构，以满足不同的使用需求。
1. 钢的热处理钢的热处理是通过改变钢材的温度、保温时间和冷却方式等工艺参数，使钢材的组织结构、力学性能和物理性能发生变化，以达到不同的性能要求。
常见的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。
（1）退火退火是将钢材加热至一定温度，随后进行保温一定时间，最后缓慢冷却至室温。
这种热处理方法可以改善钢材的塑性和韧性，但会降低强度和硬度。
退火的目的是消除内部应力和组织缺陷。
（2）正火正火是将钢材加热至一定温度，进行保温，然后将钢材冷却至室温。
正火的目的是提高钢材的硬度和强度，并改善其韧性。
正火后的钢材具有较细小的组织，非常适合制造高强度的零件。
（3）淬火淬火是将钢材加热至淬火温度，将其迅速冷却（如用水、油或盐浴），以获得高硬度、高强度的钢材。
淬火的结果是形成了一种直径最小的组织结构——马氏体，这种组织结构具有非常高的硬度和强度。
（4）回火钢材的硬度是一个衡量其抗压缩能力的重要指标，通常采用硬度测试仪器对其硬度进行测定。
硬度测试仪器有多种类型，如洛氏硬度计、维氏硬度计、布氏硬度计等。
选择正确的测试仪器和测试方法是确保准确测定钢材硬度的关键。
在硬度测定前，应首先了解钢材的类型、组织结构和热处理状态，以选择最适合的硬度测试方法。
然后根据测试方法，在试样上施加适当的载荷，并测量后推算出硬度值。
硬度测定是确定钢材的重要参数，如其强度、韧性和耐磨性等，因此是确保钢材质量和性能的必要步骤。
总之，钢的热处理和硬度测定是重要的制造过程，能够对钢材的性能和结构产生深远的影响。
在选择热处理方法和硬度测试方法时，应根据不同材料、工艺和使用要求来决定，以确保钢材的最终性能和质量。
钢材热处理硬度标准
钢材热处理硬度标准
一、低碳钢
低碳钢是指碳含量较低的钢材，其热处理硬度标准通常在HRC （Rockwe11硬度）标度下进行评估。
以下是低碳钢热处理硬度标准的一般范围：
1.软态（软退火）：HRC20-30
2.中态（退火）：HRC30-45
3.硬态（正火）：HRC45-60
4.过热（淬火）：HRC60-75
5.回火：根据回火温度的不同，硬度会有所变化，回火温度越高，硬度越低。
二、中碳钢
中碳钢是指碳含量适中的钢材，其热处理硬度标准范围较广。
以下是中碳钢热处理硬度标准的一般范围：
1.软态（软退火）：HRC20-30
2.中态（退火）：HRC30-45
3.硬态（正火）：HRC45-65
4.过热（淬火）：HRC65-80
5.回火：根据回火温度的不同，硬度会有所变化，回火温度越高，硬度越低。
三、高碳钢
高碳钢是指碳含量较高的钢材，其热处理硬度标准通常在HRC标
度下进行评估。
以下是高碳钢热处理硬度标准的一般范围：
1.软态（软退火）：HRC20-30
2.中态（退火）：HRC30-45
3.硬态（正火）：HRC45-70
4.过热（淬火）：HRC70-85
5.回火：根据回火温度的不同，硬度会有所变化，回火温度越高，硬度越低。
需要注意的是，具体的热处理硬度标准可能会因不同的钢材类型、制造工艺和应用要求而有所差异。
在实际操作中，应根据具体的钢材类型和制造要求来确定热处理工艺和硬度标准。
cr12mo1v1热处理硬度分析
cr12mo1v1热处理硬度分析cr12mo1v1是一种优质的工具钢，常用于制造切削工具、模具和冷镦模等应用领域。
钢材的热处理过程对最终的硬度和性能具有重要影响。
在本篇文章中，我将深入探讨cr12mo1v1钢材的热处理过程以及其对硬度的影响。
我也会分享一些关于该钢种的观点和理解。
一、cr12mo1v1热处理过程钢材的热处理过程主要包括加热、保温和冷却三个阶段。
这些阶段在确定cr12mo1v1钢材的硬度和性能方面起着至关重要的作用。
1. 加热阶段加热阶段是将钢材加热至适当的温度范围内，以使其达到奥氏体化的目的。
对于cr12mo1v1钢材来说，通常将其加热到800℃～1050℃的温度范围内。
在此温度范围内，钢材的晶粒会发生重新排列，形成奥氏体晶粒结构。
2. 保温阶段在加热到适当温度后，需要将钢材保温一段时间，以确保温度均匀性和奥氏体的充分形成。
保温时间一般为30分钟至2小时，具体时间取决于钢材的尺寸和要求。
3. 冷却阶段冷却阶段是将保温后的钢材迅速冷却到室温以下，以形成所需的组织和硬度。
cr12mo1v1钢材常采用的冷却方式为油淬或空冷。
油淬可以使钢材快速冷却，形成较高的硬度，但易产生变形和开裂等缺陷；而空冷则冷却速度较慢，可以获得较低的硬度和较好的韧性。
二、cr12mo1v1热处理对硬度的影响热处理过程中的温度、保温时间和冷却方式等参数会直接影响cr12mo1v1钢材的硬度。
以下是热处理条件对硬度的影响：1. 加热温度加热温度的选择对钢材的组织和硬度具有重要影响。
一般来说，高温下加热可以使钢材晶粒长大，形成粗大的晶粒，从而降低硬度；而低温下加热可以得到细小的晶粒，提高硬度。
对于cr12mo1v1钢材，建议采用800℃～1050℃的加热温度，以获得适当的硬度和高耐磨性。
2. 保温时间保温时间的长短直接影响着奥氏体的充分形成和组织的稳定性。
保温时间过长会导致奥氏体晶粒长大，从而降低硬度；而保温时间过短则可能使奥氏体形成不完全，硬度不够高。
碳钢的热处理及硬度计使用实验
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。
碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定
淬火、回火是钢件的重要热处理工艺。所谓 淬火就是将钢件加热到Ac或Acl以上，保温后放 入放入各种不同的冷却介质中快速冷却，以获得 马氏体组织的热处理操作。 钢件，特别是高碳钢件经淬火后得到马氏体 组织时，材质硬而脆，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； 一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化 而失去精度，甚至开裂。因此钢件淬火后必须立 即进行回火处理。
表6—1 碳钢的临界点
类 别 钢 号 临 界 点（℃）
Ac1
Ac3或Accm
Ar1
Ar3
碳 素 结 构 钢
20 30 40 45 50 60
735 732 724 724 725 727 730 730 730 730 730
855 813 790 780 760 766 770 － 800 820 830
（5） 残余奥氏体（Ar） 当奥氏体中含碳量>0.5％时， 淬火时总有一定量的奥氏体不能转变成为马氏体，而保留 到室温，这部分奥氏体就是残余奥氏体，它不易受硝酸酒 精腐蚀剂的浸蚀，在显微镜下呈白亮色，分部在马氏体之 间，无固定形态，淬火后来经回火， Ar与马氏体很难区 分，都呈白亮色，只有马氏体回火后才能分辨出马氏体间 的残余奥氏体。 （6） 回火马氏体(Mr) 高碳马氏体经低温回火(150～ 250oC)后，马氏体分解，析出与母相共格的极细小的弥 散一碳化物。这种组织称为回火马氏体。由于有极细小的 碳化物析出使回火马氏体易受浸蚀，所以在光学显微镜观 察，回火马氏体仍保持针状马氏体形态，只是颜色比淬火 马氏体深，但极细小的碳化物分辨不清，如照片所示。在 电子显微镜下则可观察到细小的碳化物。 低碳板条状马氏体低温回火以后，马氏体中只发生碳 原子的偏聚，尚未析出碳化物。在光学和电子量微镜下观 察，低碳回火马氏体仍保持条状马氏体形态。中碳钢淬火 以后得到板条状马氏体和片状马氏体的混合组织，回火后 其中片状马氏体易受浸蚀，颜色变深。
钢的热处理实验报告-热处理实验.doc
钢的热处理实验报告-热处理实验.doc本次实验目标：研究45钢经由正火和回火处理工艺后进行淬火冷却影响其组织及性能变化，测试实验参数有硬度、断口形貌、组织形貌。
1、 45钢淬火实验过程及步骤(1) 材料组成45钢钢材执行标准为GB/T699，组织成分如下：碳含量0.42～0.50％；硅含量0.17～0.37％；铬含量1.04％；锰含量0.60％；铁含量合计93.64％；其余元素含量合计5.36％。
采用45钢的厚度为4mm。
(2) 正火正火处理后材料从变软状态变成正常状态，正火处理采用炉温校正为430℃，工作淬火时间为1h，正火结束时通过CCT淬火曲线确定部件已经淬入终点温度420℃，且温度稳定。
(3) 回火在实验中，采用510℃回火1h。
回火后，再经过回火空冷处理，使得受热部件回复到室温。
(4) 研磨经过处理后的燃煤淬火试样组件表面无明显变形，表面有细微鳞光区域，组件的高度变化很小。
研磨会改变样件的外观，确保任务检测面的精度，因此，在实验过程中，样件经过磨削后涂抹试验染料，便于验证检测结果。
2、 45钢经由热处理影响性能及结构(1) 硬度经过正火和回火，45钢出现极高硬度，经由硬度测试，实验结果表明，热处理后的45钢表面硬度为269Hv0.1。
(2) 断口形貌采用扫描电镜（SEM）测量表面断口情况，处理后的45钢75#试样的断口形状表示为贝氏断口，其主要特征有分层结晶结构，试样边界没有尖端而呈圆弧形，断口清晰细致。
(3) 组织形貌采用轻阑氏灰岩显微镜（LM）观察其微观组织形貌，试样表现出稳定的组织，皿状碳化物分布均匀，细小的晶粒被紧紧地包围在碳化物周围。
通过本次实验，可以得出结论：45钢经由热处理工艺后，其组织形貌稳定，断口形态清晰细腻。
正火和回火处理后，试样表现出较高硬度，贝氏断口形状，以及皿状碳化物分布均匀，细小的晶粒分布紧密等特点。
因此，45钢经由上述热处理工艺，具有改善显著的机械性能和可靠性。
碳钢的热处理及硬度测试实验报告
碳钢的热处理及硬度测试实验报告一、实验目的本实验旨在探究碳钢热处理的原理及方法，并通过硬度测试来评估不同处理方式对碳钢硬度的影响。
二、实验原理1. 碳钢热处理碳钢是一种含有较高量碳元素的合金钢，其硬度和强度与碳含量成正比。
碳钢的热处理主要包括退火、正火、淬火和回火四个步骤。
2. 硬度测试硬度是材料抵抗划痕或压入的能力，通常用Vickers硬度测试法来评估材料硬度。
三、实验步骤1. 准备样品：选择不同直径和长度的碳钢棒作为样品。
2. 退火：将样品放入电炉中，加热至800℃左右保温1小时后慢冷至室温。
3. 正火：将样品放入电炉中，加热至900℃左右保温30分钟后冷却至室温。
4. 淬火：将样品放入水中快速冷却。
5. 回火：将淬火后的样品放入电炉中，加热至400℃左右保温2小时后冷却至室温。
6. 硬度测试：使用Vickers硬度测试仪对不同处理方式的样品进行硬度测试。
四、实验结果经过退火处理后，碳钢的硬度降低，表现出较好的韧性；正火处理能够提高碳钢的硬度和强度；淬火处理能够使碳钢达到最大的硬度和强度，但同时也会使其变得脆性增加；回火处理可以减轻淬火后碳钢的脆性，但会降低其硬度和强度。
通过Vickers硬度测试仪测量，退火后样品的硬度为150HV，正火后为200HV，淬火后为350HV，回火后为250HV。
五、实验分析通过本实验可知，不同热处理方式对碳钢的性质有着显著影响。
在实际应用中需要根据具体情况选择合适的热处理方式来满足需求。
六、实验结论1. 碳钢经过不同热处理方式后其性质有显著差异。
2. 淬火能够使碳钢达到最大的硬度和强度，但同时也会使其变得脆性增加。
3. 回火处理可以减轻淬火后碳钢的脆性，但会降低其硬度和强度。
4. 在实际应用中需要根据具体情况选择合适的热处理方式来满足需求。
七、实验注意事项1. 热处理时需要注意安全，避免烫伤或其他意外事故。
2. 硬度测试时需要保证测试仪器的准确性和稳定性。
3. 实验结束后需要及时清理实验器材和场地。
实验二碳钢的热处理及硬度测定实验报告
工程材料实验报告成绩
实验二碳钢的热处理及硬度测定班级学号姓名一、明确并写出实验目的
二、将材料热处理工艺及测定的硬度值填入下表
碳钢热处理工艺表布氏硬度实验条件5/750/10(压头直径/载荷/保荷时间)
三、根据上表热处理工艺分析以下几个问题
1 分析成分不同对钢热处理后性能影响的原因，其对应的组织是什么？
2 分析冷却速度对热处理后钢性能的影响。
3 绘制钢回火温度与硬度的关系曲线图，并分析硬度变化的原因。
4 实验中存在的问题。
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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 55-58HRC
57～54HRC
45 830 水冷550 170HBS 55-58HRC
24～30HRC
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～
68HRC
63～
66HRC
T10 760 水冷550 190HBS 65～
68HRC
30～
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？。