45与T10钢热处理组织和性能比较研究
碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定

680 677 680 682 690 695 700 700 700 700 700
835 835 796 760 750 721 743 - - - -
碳 素 工 具 钢
T7 T8 T10 T12 T13
回火时的加热、保温时间,应与回火温度结合起来考 虑。一般来说,低温回火时, 由于所得组织不稳定,内 应力消除不充分,为了稳定组织,消除内应力,使零件在 使用过程中性能与尺寸稳定,回火时间要长一些,一般不 少1.5~2小时。高温回火时间不宜过长,过长会使钢过分 软化,对有的钢种甚至造成严重的回火脆性,所以一般为 0.5~l小时。 3、冷却速度的影响 冷却是淬火的关键工序,一方面冷却速度耍大于临界 冷却速度,以保证得到马氏体,另一方面又希望冷却速度 不要太大,,以减小内应力,避免变形和开裂,为此,根 据c曲线考虑,淬火工件必须在过冷奥氏体最不稳定温度 范围(650~550℃)进行快冷,以超过临界冷却速度,而在 Ms(300~200℃)点以下,尽可能慢冷以减少内应力。为 保证淬火质量,应适当选用淬火介质和淬火方法。常用淬 火介质的特性见表6—2。
材料、材控专业
一、实验目的 1、了解碳钢的热处理操作; 2、研究加热温度、冷却速度、回火温度对 碳钢性能的影响; 3、观察热处理后钢的组织及其变化; 4、了解硬度计的原理,初步掌握洛氏硬度 计的使用。
二、概 述 (一)钢的热处理工艺 钢的热处理就是通过加热、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加工工艺。 普通热处理分为退火、正火、淬火和回火。 钢加热到一定温度保温后缓慢冷却(通常随炉冷却) 至500℃以下空冷叫退火,得到接近平衡态的组织。奥 氏体化的钢在空气中冷却叫正火,得到先共析钢铁素体 (或渗碳体)加伪珠光体。过冷奥氏体快冷(大于临界 冷速)叫淬火,得到马氏体组织。淬火钢再加热到A1 以下会发生回火转变,随回火温度的升高分别得到回火 马氏体,回火屈氏体和回火索氏体。
10钢的热处理 C曲线(精编)

三、钢的奥氏体晶粒度 钢的奥氏体晶粒大小根据标准晶粒度等级图确 定。标准晶粒度分为8级。 1~4级为粗晶粒度,5~8级为细晶粒度。
标准晶粒度 等级
放大100倍
1.实际晶粒度和本质晶粒度
实际晶粒度:某一具体热处理或热加工条件 下的奥氏体的晶粒度。
它决定钢的性能。
本质晶粒度 钢加热到930 ℃±10℃、保温 8小时、冷却后测得的晶粒度。
➢650~600℃ : 细片状P---索氏体(S); 片间距为0.2~0.4μm (1000×); 25~36HRC。
➢600~550℃:极细片状P---屈氏体(T); 片间距为<0.2μm ( 电镜 ); 35~40HRC。
珠光体形貌像
光镜下形貌
电镜下形貌
索氏体形貌像
光镜形貌
电镜形貌
屈氏体形貌像
(b) 电子显微照片 5000×
上贝氏体形态
上贝氏体强度、韧性都较差。
下贝氏体(下B) 在350 ℃~Ms之间转变
产物。光学显微镜下为黑色针状, 电子显微镜 下可看到在铁素体针内沿一定方向分布着细 小的碳化物(Fe2.4C)颗粒。
(a) 光学显微照片 500倍
(b) 电子显微照片 12000倍
奥氏体向贝氏体下的贝转氏体变形属态 于半扩散型转变, 铁下原贝子氏不体扩硬散度而高碳,原韧子性有好一,定具扩有散较能好力的。强 韧性。
1.共析钢过冷奥氏体的等温转变 等温转变曲线(TTT曲线、C曲线)来分析。
T --- time T --- temperature T --- transformation
共析碳钢 TTT 曲线建立过程示意图
温度
(℃)பைடு நூலகம்
A1
800
700
45与T10钢热处理组织和性能比较研究

201545与T10钢热处理组织和性能比较研究学生姓名:所在院系:所学专业:机械设计制造及其自动化导师姓名:完成时间:2015年4月10日45钢与T10钢热处理组织和性能比较研究摘要为探讨热处理工艺对45钢及T10的影响,本文对45钢与T10做了退火,正火,淬火以及低温回火,中温回火,高温回火的热处理工艺处理,观察金相组织,测量布氏硬度,再对得到的数据进行系统详细的分析比较,结果表明再相同热处理下含碳量是影响45与T10在金相组织形成,硬度差异的主要因素。
发现了随着含碳量的增加,钢的硬度、强度增加,塑性、韧性降低的结果。
关键词:热处理,金相组织,硬度,45,T1045 steel T10 steel heat treatment and research organizations andPerformance ComparisonAbstractTo explore the Heat Treatment on 45 Steel and T10, the paper made of 45 steel and T10 annealing, normalizing, quenching and tempering, tempering temperature, tempering the heat treatment process, observe the microstructure, measuring cloth hardness, and then the data is systematically detailed analysis and comparison results show that the carbon content and then heat-treated at the same affect with T10 45 formed in the microstructure, hardness difference of the main factors. Found that with increasing carbon content steel hardness, strength increases, lower ductility, toughness results.Keywords: heat treatment, microstructure, hardness, 45, T10目录绪论 (1)1 实验材料及方法 (2)1.1实验方案 (2)1.2实验材料及设备 (2)1.3 实验方法 (3)2 实验结果与分析 (4)2.1 45钢与T10原始材料组织与性能分析 (5)2.2 45钢与T10在退火后组织与性能分析 (5)2.3 45钢与T10在正火后组织与性能分析 (6)2.4 45钢与T10在淬火后组织与性能分析 (7)2.5 45钢与T10在低温回火后组织与性能分析 (7)2.6 45钢与T10在中温回火后组织与性能分析 (8)2.7 45钢与T10在高温回火后组织与性能分析 (8)3 结论 (9)参考文献 (11)致谢 (12)绪论人类的发展史是与金属材料的应用及其发展紧密联系着的,特别是在近代,金属材料在人类文明中更占有特殊重要的位臵。
45钢及T10钢热处理实验

45钢及T10钢热处理实验45钢和T10钢热处理实验一、实验仪器与试样1.试样:Ф20×18mm2. 箱式电阻炉,布氏硬度计,洛氏硬度计,砂纸、水(20~30℃)二、实验内容与步骤(一)45钢(退火或正火,淬火,回火)1. 对热处理前的45钢试样进行硬度测试。
采用布氏硬度计对原始试样进行硬度测试,共测三次取平均值。
注意试样表面应光滑平坦,不应有氧化皮及油污等。
本实验可用砂纸打磨后用丙酮清洗干净后进行测量。
2. 对45钢进行完全退火并测硬度(1)加热温度45钢的完全退火是加热到Ac3以上30~50℃,即780+30~780+50,在810~830℃之间取一个温度值。
(2)加热速度:形状简单的碳素钢可以随炉升温,不控制加热速度。
(3)保温时间一般碳素钢在温度800℃左右的箱式电阻炉中加热,以每毫米直径或每毫米厚度保温 1.0~1.5min为宜。
本实验按1分钟/每毫米直径确定保温时间按为20min。
(4)冷却速度一般情况下碳钢的冷却速度为100~150℃/h。
本实验试样随炉冷却到500℃左右可出炉空冷。
完全退火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用布氏硬度计进行硬度测试,共测三次取平均值。
3. 对45钢进行正火并测硬度与上述完全退火工艺相同,不同的是最后冷却的时候,保温一段时间后将试样直接从炉中取出空冷。
正火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用布氏硬度计进行硬度测试,共测三次取平均值。
注:钢的退火和正火每个小组自由选择其中一个工艺做即可4.对45钢进行淬火并测硬度。
加热温度,加热速度,保温时间和完全退火工艺相同,所不同的是冷却的时候,保温一段时间后直接将试样从炉中取出,然后迅速将试样淬入水中,注意淬入水后要不停的运动,破坏试样表面蒸气膜的形成。
同时水温控制在40℃以下,还必须不断补充新水,冷却水要保持清洁,否则也会降低冷却能力。
淬火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,然后采用洛氏硬度计进行硬度测试,共测五次取平均值。
淬透性实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次淬透性实验旨在探究不同合金元素对钢淬透性的影响,通过对比实验结果,分析合金元素对淬透性的作用机理,为钢铁材料的性能优化提供理论依据。
二、实验原理淬透性是指钢材在淬火过程中,其内部组织转变和硬度分布的特性。
淬透性好的钢材,在淬火后心部硬度较高,表面硬度较低,有利于提高零件的耐磨性和使用寿命。
淬透性主要受钢材化学成分、组织结构、冷却速度等因素的影响。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 纯铁板- 钢铁合金材料(C钢、T钢、M钢、B钢)2. 实验仪器:- 淬火炉- 真空炉- 金相显微镜- 硬度计- 金属拉力试验机四、实验步骤1. 钢板准备:- 将纯铁板和钢铁合金材料分别加工成尺寸相同的试样。
- 对试样进行表面处理,确保实验结果的准确性。
2. 淬火工艺:- 将试样分别放入淬火炉和真空炉中,按照预定的淬火温度和时间进行淬火。
- 淬火过程中,严格控制冷却速度,确保试样内部组织均匀。
3. 组织观察:- 使用金相显微镜观察淬火后的试样组织,分析不同合金元素对淬透性的影响。
- 记录试样心部和表面的硬度值,分析合金元素对硬度分布的影响。
4. 性能测试:- 对淬火后的试样进行金属拉力试验,测试其抗拉强度、屈服强度和延伸率等性能指标。
五、实验结果与分析1. 金相组织观察:- 随着合金元素的增加,试样心部的珠光体组织逐渐减少,马氏体组织逐渐增多。
- C钢和T钢的淬透性较好,心部硬度较高;M钢和B钢的淬透性较差,心部硬度较低。
2. 硬度分布:- 淬火后,C钢和T钢的表面硬度较低,心部硬度较高;M钢和B钢的表面硬度较高,心部硬度较低。
- 合金元素的增加,使试样表面硬度降低,心部硬度升高。
3. 性能测试:- C钢和T钢的抗拉强度、屈服强度和延伸率等性能指标均优于M钢和B钢。
- 合金元素的增加,使试样的抗拉强度、屈服强度和延伸率等性能指标得到提高。
六、结论通过本次淬透性实验,得出以下结论:1. 合金元素对钢的淬透性有显著影响,增加合金元素可以改善钢材的淬透性。
工程实训热处理实验报告

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。
钢的热处理及其对组织和性能的影响

钢的热处理及其对组织和性能的影响一、实验目的1.熟悉钢的几种基本热处理操作(退火、正火、淬火及回火);2.研究加热温度、冷却速度及回火温度等主要因素对碳钢热处理后性能的影响;3.观察和研究碳素钢经不同形式热处理后显微组织的特点;4.了解材料硬度的测定方法,学会正确使用硬度计。
二、实验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。
普通热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。
加热温度、保温时间和冷却方式是热处理最重要的三个基本工艺因素。
正确合理选择这三者的工艺规范,是热处理质量的基本保证。
1.加热温度选择(1)退火加热温度一般亚共析钢加热至A C3+(20~30)℃(完全退火);共析钢和过共析钢加热至A C1+(20~30)℃(球化退火),目的是得到球化体组织,降低硬度,改善高碳钢的切削性能,同时为最终热处理做好组织准备。
(2)正火加热温度一般亚共析钢加热至A C3+(30~50)℃;过共析钢加热至A Cm+(30~50)℃,即加热到奥氏体单相区。
退火和正火加热温度范围选择见图3-1。
图1 退火和正火的加热温度范围图2 淬火的加热温度范围(3)淬火加热温度一般亚共析钢加热至A C3+(30~50)℃;共析钢和过共析钢则加热至A C1+(30~50)℃,加热温度范围选择见图3-2。
淬火按加热温度可分为两种:加热温度高于A C3时的淬火为完全淬火;加热温度在A C1和A C3(亚共析钢)或A C1和A CCm(过共析钢)之间是不完全淬火。
在完全淬火时,钢的淬火组织主要是由马氏体组成;在不完全淬火时亚共析钢得到马氏体和铁素体组成的组织,过共析钢得到马氏体和渗碳体的组织。
亚共析钢用不完全淬火是不正常的,因为这样不能达到最高硬度。
而过共析钢采用不完全淬火则是正常的,这样可使钢获得最高的硬度和耐磨性。
在适宜的加热温度下,淬火后得到的马氏体呈细小的针状;若加热温度过高,其形成粗针状马氏体,使材料变脆甚至可能在钢中出现裂纹。
微观热处理T10钢

微观组织控制课程实验学院:机械与汽车工程学院班级:材控学号:姓名:一.实验目的:本次研究的主要内容是退火态T10钢的热处王里工艺及其组织性能的研究。
通过观察经过不同预先热处理的退火态T10钢试样的显微组织,以及测量其洛氏硬度、冲击韧性等,分析了不同预先热处理的T10钢试样的组织性能和力学性能。
结果表明,正火+等温球化退火为退火态T10 钢的最佳预先热处理工艺; 不同预先热处理所得到的组织效果会遗传到最终的组织中; 预先热处理为正火+普通球化退火和等温球化退火的退火态T10钢试样,经过水淬和低温回火后,发生了脆性转变。
T10钢的热处理工艺及组织性能,通过对经过不同预备热处理的T10钢的微观组织分析及力学性能分析,探寻在热处理过程中,不同预先热处理对钢的组织及性能的影响规律,在此研究基础上,对现在实际生产中的一般热处理工艺进行优化,以达到最好的效果。
二:实验方法T10钢的概述:目前常用的碳素工具钢有T8、T10、T12,其中T10用量最多。
T10钢优点是可加工性好,来源容易;但淬透性低、耐磨性一般、淬火变形大。
因钢中含合金元素微量,耐回火性差,硬化层浅,因而承载能力有限。
虽有较高的硬度和耐磨性,但小截面工件韧性不足,大截面工件有残存网状碳化物倾向。
T10钢在淬火加热(通常达800℃)时不致于过热,淬火后钢中有过剩未溶碳化物,所以比T8钢具有更高的耐磨性,但淬火变形收缩明显。
由于淬透性差,硬化层往往只有1.5~5mm;一般采用220~250℃回火时综合性能较佳。
热处理时变形比较大,故只适宜制造小尺寸、形状简单、受轻载荷的模具。
T10钢的成分:碳 C :0.95~1.04(T X,X:碳的千分数)硅 Si:≤0.35锰 Mn:≤0.40硫 S :≤0.020磷 P :≤0.030铬 Cr:允许残余含量≤0.25≤0.10(制造铅浴淬火钢丝时)镍 Ni:允许残余含量≤0.20≤0.12(制造铅浴淬火钢丝时)铜 Cu:允许残余含量≤0.30≤0.20(制造铅浴淬火钢丝时) 热处理通常分为3步进行:加热、保温和冷却。
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201545与T10钢热处理组织和性能比较研究学生姓名:所在院系:所学专业:机械设计制造及其自动化导师姓名:完成时间:2015年4月10日45钢与T10钢热处理组织和性能比较研究摘要为探讨热处理工艺对45钢及T10的影响,本文对45钢与T10做了退火,正火,淬火以及低温回火,中温回火,高温回火的热处理工艺处理,观察金相组织,测量布氏硬度,再对得到的数据进行系统详细的分析比较,结果表明再相同热处理下含碳量是影响45与T10在金相组织形成,硬度差异的主要因素。
发现了随着含碳量的增加,钢的硬度、强度增加,塑性、韧性降低的结果。
关键词:热处理,金相组织,硬度,45,T1045 steel T10 steel heat treatment and research organizations andPerformance ComparisonAbstractTo explore the Heat Treatment on 45 Steel and T10, the paper made of 45 steel and T10 annealing, normalizing, quenching and tempering, tempering temperature, tempering the heat treatment process, observe the microstructure, measuring cloth hardness, and then the data is systematically detailed analysis and comparison results show that the carbon content and then heat-treated at the same affect with T10 45 formed in the microstructure, hardness difference of the main factors. Found that with increasing carbon content steel hardness, strength increases, lower ductility, toughness results.Keywords: heat treatment, microstructure, hardness, 45, T10目录绪论 (1)1 实验材料及方法 (2)1.1实验方案 (2)1.2实验材料及设备 (2)1.3 实验方法 (3)2 实验结果与分析 (4)2.1 45钢与T10原始材料组织与性能分析 (5)2.2 45钢与T10在退火后组织与性能分析 (5)2.3 45钢与T10在正火后组织与性能分析 (6)2.4 45钢与T10在淬火后组织与性能分析 (7)2.5 45钢与T10在低温回火后组织与性能分析 (7)2.6 45钢与T10在中温回火后组织与性能分析 (8)2.7 45钢与T10在高温回火后组织与性能分析 (8)3 结论 (9)参考文献 (11)致谢 (12)绪论人类的发展史是与金属材料的应用及其发展紧密联系着的,特别是在近代,金属材料在人类文明中更占有特殊重要的位臵。
据统计,目前在各种机械设备,车辆,船舶,飞机,水利电力设备,仪器仪表及国防无奇所用材料中,金属材料约占90%以上。
没有各种性能符合要求的金属材料,近代文明的出现和发展是根本不可能的。
[1]为了使金属材料获得所需要的性能,热处理技术发挥着重要的作用。
1949年建立新中国后,全国人民积极努力的工作,热处理技术已经获得了巨大的进步。
新技术,新工艺和新设备不断的被应用于生产中,如可控气氛热处理,真空热处理,,感应热处理,多元共渗,及新的淬火介质大力的推广使用;机械化程度高的热处理作业炉和热处理生产线已经在不少工厂中建立起来;在科研单位,高等学校和工厂试验中已经广泛使用近代化研究手段,如透射电子显微镜,扫描电子显微镜,电子探针,X射线衍射仪和放射性同位素等,使热处理理论得到发展,产品质量和生产率都有很大的提高。
[2]许多企业在产品市场竞争中都凭借其所掌握的热处理技术来保证产品质量,赢得胜利。
随着社会的快速发展,各种钢材种类需求量越来越大,要求越来越高,其中以用处最多的45和T10为例,45钢为优质碳素结构钢,优质碳素结构钢主要用于制造机械零件。
故又称为机械零件用钢,经过热处理后,可以获得良好的力学性能,可以用来制造齿轮,连杆,轴类,套筒等各种零件。
它的最大弱点是淬透性比较低,截面尺寸比较大和要求比较高的工件不适合采用,45钢淬火温度一般在Ac3以上30-50的温度范围内,在实际操作中一般是取上限的,偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快,表面氧化减少,并且能提高功效。
为了使表面的奥氏体均匀化,就需要足够的保温时间。
T10作为优质碳素结构钢,广泛用于制造各种刃具,磨具,量具等。
适于制造耐磨性要求比较高,切削条件比较差且不受剧烈和突然冲击震动而需要一定的韧性和具备锋利刃口的各种工具,也可用到不受较大冲击的耐磨零件。
它作为一种碳素钢,生产成本是比较低的,经过热处理以后硬度甚至能达到60HR以上,但是由于它的耐热性比较差,钢的淬透性比较低,所以在淬火加热时不应过热,应该保持细晶粒。
韧性方面还可以,但是热硬性比较低,淬透性仍然不高,淬火变形比较大。
前人对45及T10分别做了大量的研究,从金相组织的观察分析到硬度的测量,对它们在生产生活中最大化运用做出了突出贡献,那么本文通过对这两种钢的进一步比较分析,会不会有新的发现呢?1 实验材料及方法1.1实验方案对45钢和T10分别各取6个试块样品进行热处理,热处理前分别各取一块45和T10的试样进行原始硬度以及金相组织的观察。
然后分别对45和T10试样进行退火,正火,淬火以及低温回火,中温回火,高温回火的热处理,热处理期间要控制好它们的加热温度,加热速度,加热时间以及冷却时间。
热处理完毕后采用布什硬度分别对每个试块进行部分,整体测试,再对每个热处理后的试样进行金相组织的观察,通过以上数据对它们进行一个系统性分析比较,从而得出合理的结论。
1.2实验材料及设备本实验所用材料为45钢和T10钢45钢为优质碳素结构钢,T10为碳素工具钢,它们所含化学组织如下表1-2:表1-2 45与T10的化学成分[3]45钢是强度较高的一种中碳优质钢,因淬透性差,常以正火状态使用,在机械性能要求较高时,采用调质处理。
冷变塑性中等,退火和正火的切削加工型比调质的好。
用于制造强度要求较高的零件,如齿轮,轴,活塞销等以及受力不是很大的机械加工件,锻件,冲压件等。
[4]T10钢是最常见的一种碳素工具钢,韧度适中,生产成本低,经热处理后硬度能达到60HRC以上。
适于制造切削条件较差,耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击震动而需要一定的韧性和极具有锋利刃口的各种工具,如车刀,钻头,丝锥,扩孔刀具等。
1.3 实验方法热处理前必须对45和T10的两个重要的临界值A c1和A c3进行查询。
查询数据如下表1.3:[5]热处理是将金属在固态范围内加热到一定温度下,进行必要的保温,并且以适当的速度冷却至室温,以改变其内部组织,从而获得所需性能的工艺方法。
以下是几种重要的热处理工艺的特点:退火主要分为完全退火,等温退火,球化退火,扩散退火,再结晶退火及去应力退火等,完全退火是把钢件或者毛胚加热到比Ac3略高20~30度,保温一段时间,使钢中组织完全转变成奥氏体后,缓慢冷却(随炉冷却或埋入沙、石灰中冷却)到500到600度以下出炉,在空气中冷却。
[7]通过相变获得珠光体和铁素体组织。
正火的原理和退火相似,唯一不同之处是正火保温一定时间后即空冷,从而得到较细珠光体的一种热处理工艺。
由于正火的冷却速度快于退火,因而正火钢的组织较细一些,珠光体分散度大,铁素体的量相对少些,从而强度,硬度比退火要高一些。
[8]淬火是将钢件加热到Ac3或者Ac1以上某一温度保持一定时间,完全奥氏体化后以适当方式快速冷却(保证全部奥氏体不分解),从而获得马氏体或者贝氏体的一种热处理工艺。
淬火可以提高钢的强度和硬度,增加耐磨性。
回火是将淬火零件重新加热到Ac1以下某一温度,保温一定时间后冷却到室温的热处理工艺称为回火。
回火分为低温回火,中温回火,高温回火。
低温回火(这里以200度为例):这一温度回火时,马氏体的过饱和度降低,晶格畸变减轻,这种组织我们称为回火马氏体。
[6]中温回火(这里以400度为例):这一阶段碳原子的析出使过饱和的α固溶体变为铁素体,回火马氏体中的渗碳体转变成粒状渗碳体,由铁素体和粒状渗碳体组成的机械混合物,我们称为回火屈氏体。
[7]在保持一定韧性的条件下提高了弹性和屈服强度,主要用于各种弹簧,锻模,冲击工具。
其金相组织。
高温回火(这里以600度为例):此时固溶体发生回复与再结晶,同时渗碳颗粒不断长大,形成块状铁素体与球状渗碳体的混合组织,称为回火索氏体。
[8]得到了强度,塑性,韧性都较好的综合力学性能。
实验步骤如下(1)实验前准备45钢和T10钢各六块(大小相同)。
45钢厚度10cm,直径10cm。
T10钢厚度10cm,直径10cm。
(2)各取一块45和T10试样用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉,粗磨一阵后然后再用抛光机最终抛光后,在打磨好的试块表面滴入2至3滴4%的硝酸溶液,停留3至5秒后,在清水中冲洗一下再用吸水纸擦干后拿到金相显微镜下进行观察,用400倍像素保存3到5张金相组织的照片,然后再进行布氏硬度的测试,用25g的测局部两次,用1kg的测整体一次。
(3)将各试块清晰干净,然后涂上防止裂的涂料,开始对各试块进行热处理。
45钢所需要温度840度,保温30分,由于退火,正火,淬火加热温度以及保温时间一定,可以同时放到热炉内加热。
保温后,退火的随炉冷却,正火的进行空冷,淬火的放到冷水内。
T10钢和45的区别是加热到770度保温90分钟。
(4)对退火,正火,淬火后的试块进行打磨,抛光,金相组织的观察以及硬度的测量(5)分别对45和T10进行回火的热处理,对他们经过淬火处理后,分别进行低温回火,中温回火,高温回火的热处理,温度分别为200度,400度,600度。
回火完成后,对回火的试块进行表面打磨,抛光,金相组织的观察以及硬度的测量,记录所得的数据。
2 实验结果与分析通过对45与T10各个热处理工艺的的硬度测量,得到以下数据:表2-1 45钢硬度表2.1 45钢与T10原始材料组织与性能分析45钢原始组织如图2-1,2-2图2-1 45原始组织 图2-2 T10原始组织 从以上表1-2和图2-1,2-2可以得知,45钢含碳量介于0.0218%-077%之间,属于亚共析钢,T10含碳量介于0.77%-2.11%之间,属于过共析钢,碳钢的机械性能取决于其组织,组织取决于含碳量,含碳量很低时,钢的组织中主要是铁素体和少量珠光体,一次钢的强度,硬度低,塑性韧性好,随着含碳量的增加,钢中铁素体减少,珠光体增加,钢的强度,硬度上升,塑性韧性下降。