45钢做曲轴的热处理实验报告
北京科技大学热处理实验报告-45号钢的退火工艺剖析

北京科技大学热处理实验报告-45号钢的退火工艺剖析《金属材料及热处理》实验报告一、实验名称:45号钢热处理及其金相观察二、实验目的:(1)熟悉中碳钢(45号钢)的基本热处理(淬火、回火)的工艺方法;(2)练习试样的制备过程(粗磨,精磨,抛光,侵蚀);(3)练习使用金相显微镜,进一步熟悉其使用方法;(4)练习使用洛氏硬度计;(5)熟悉和了解不同组织所对应的微观形貌;(6)通过与其他同学的热处理钢种(含碳量,合金成分)以及热处理工艺(热处理加热温度,冷却速度)的对比,分析以上这些因素对组织、性能的影响。
三、实验仪器:45号钢圆柱试样(高:16cm;直径:15cm),高温电阻炉及其附属设备(手套,夹子),手表;淬火介质——常温水,砂纸(100-800五个等级范围),打磨机,抛光机,4%的硝酸,酒精,金相显微镜等。
四、实验工艺及原理:通过对45号钢正常淬火,即加热温度860度(时间为30min)——>正常水冷淬火后得到马氏体(板条状或者是板条状+针状)+少量残余奥氏体组织——>然后将淬火马氏体钢放在500度的炉中进行中温回火,时间为40min,然后将试样以空冷的方式冷却至室温,进行粗磨,细磨,抛光,侵蚀,观察。
(1)金属热处理:金属热处理就是在固相状态下,通过温度的变化,即加热——>保温——>冷却的方式,使原有的组织发生固态相变,从而改变原有的相组成以及组织结构等,从而使我们获得所要求性能的一种工艺操作,从而可以充分发挥金属材料的潜力。
常用的热处理手段有:退火,正火,淬火,回火,以及表面处理和形变处理。
本次实验主要涉及到的是淬火和回火。
(2)淬火加热温度的选择:45号钢属于亚共析钢,所以在一般的热处理工艺中,奥氏体化时需要加热到A C3以上30-50度,否则若加热到两相区,则由于淬火组织中存在软相铁素体会导致强度和硬度大大降低,从而导致性能严重下降。
(3)淬火冷却介质的选择:45号由于是中碳钢,因而淬透性比较差,所以为了得到马氏体组织,我们需要用淬火能力比较强的水来来作为淬火介质。
45#钢热处理工艺检验报告

热处理工艺检验报告
本周对近期生产的45#钢进行了热处理工艺,其中包括正火、退火以及部分的调质处理工艺,以下是对所做各种热处理工艺与钢筋性能的总结:
3月12日热处理工艺
正火处理:
(1)850℃保温30min,室内空冷
调质处理:
(2)840℃淬火+600℃高温回火1h,空冷
3月13日热处理工艺
(1)840℃淬火+400℃中温回火1h,空冷
3月14日热处理工艺
退火处理:
(1)720℃退火(球化退火)
(2)830℃退火(完全退火)
3月15日热处理工艺
正火处理:
(1)880℃保温40min,室外空冷
3月16日热处理工艺
正火处理:
(1)840℃保温40min,室外空冷(2组)
其中组1为2号炉随炉加热的三个试样,组2为5号炉到温加热的三个试样。
(2)840℃保温40min,室内空冷
(3)840℃保温40min,风冷
3月17日热处理工艺
(1)840℃淬火+200℃低温回火1h,空冷
正火处理:
(2)840℃保温40min,室外空冷
(3)840℃保温50min,室外空冷
(4)840℃保温1h,室外空冷
3月18日热处理工艺
调质处理:淬火+高温回火,840℃保温30min
淬火时用的是淬火剂,回火1h,出炉空冷
力学性能见下表:
通过对以上实验数据的分析总结认为,试样的力学性能及金相组织主要决定于温度、保温时间以及冷却方式,针对φ12的45钢,总结认为正火温度应控制在840±10℃,保温时间应控制在35min至40min,采用室外冷却方式,适当加快冷却速度对提高正火后的力学性能有一定作用。
45钢做轴的热处理要求

45钢做轴的热处理要求以45钢做轴的热处理热处理是钢材加工过程中的一种重要工艺,可以改善钢材的力学性能和耐磨性。
本文将以常用的45钢材料做轴为例,探讨其热处理过程和要求。
45钢是一种碳素结构钢,含碳量较高,具有较好的强度和韧性。
在制造轴类零件时,为了提高其耐磨性和使用寿命,通常需要进行热处理。
热处理的目的是通过控制钢材的加热、保温和冷却过程,使其组织结构和性能发生变化,达到所需的要求。
45钢轴的热处理要求主要包括以下几个方面:1. 加热温度:热处理的第一步是将钢材加热到一定温度。
对于45钢轴,常用的加热温度为850-900摄氏度。
在加热过程中,应注意避免温度过高或过低,以免影响后续的热处理效果。
2. 保温时间:加热到设定温度后,需要保持一定时间,使钢材内部温度均匀,达到热处理的要求。
保温时间一般根据钢材的厚度和类型来确定,对于45钢轴,通常保温时间为1-2小时。
3. 冷却方式:保温后的钢材需要进行冷却,以使其组织结构得到调整。
对于45钢轴,常用的冷却方式有水淬和油淬两种。
水淬可以使钢材表面硬度较高,但内部组织可能产生应力,容易出现开裂的情况;油淬则可以减少应力,但表面硬度略低。
根据具体要求,选择适合的冷却方式进行。
4. 热处理后的调质:经过冷却后,45钢轴的组织结构发生了变化,但仍然需要进行调质处理,以使其达到所需的力学性能。
调质的过程是将轴加热到400-600摄氏度,保温一段时间后,再进行适当冷却。
这样可以改善钢材的硬度和强度,并提高其耐磨性。
总结起来,以45钢做轴的热处理要求包括加热温度、保温时间、冷却方式和调质处理。
通过合理控制这些参数,可以使45钢轴的组织结构得到优化,达到所需的力学性能和耐磨性。
热处理不仅可以提高轴的使用寿命,还可以提高其工作效率和安全性,因此在轴类零件的制造中具有重要的意义。
最后,需要强调的是,热处理过程中的各项参数应严格控制,并依靠专业的设备和技术来保证热处理效果的稳定和可靠。
45钢做轴的热处理要求

45钢做轴的热处理要求热处理是一种通过改变材料的微观结构来改善其力学性能的方法。
在工程实践中,热处理广泛应用于各种材料,包括金属材料。
本文将探讨以45钢做轴的热处理要求。
45钢是一种常用的碳素结构钢,具有较高的强度和耐磨性。
然而,在一些应用中,45钢的机械性能可能不能满足要求,因此需要进行热处理以改善其性能。
热处理的基本原理是通过加热和冷却过程来改变材料的晶体结构和组织,从而改变其力学性能。
对于45钢轴的热处理,一般包括以下几个步骤:1. 预热:将钢轴加热到适当的温度,通常在700℃到800℃之间。
预热的目的是使钢材均匀加热,减少热应力,并为后续的处理做好准备。
2. 高温处理:将预热后的钢轴保持在高温下一定时间,使其达到均匀的奥氏体组织。
高温处理的温度通常在800℃到900℃之间,持续时间取决于材料的厚度和复杂程度。
3. 空冷或淬火:根据需要,钢轴可以通过空冷或淬火来改变其组织和性能。
空冷是将钢轴从高温状态放置在自然环境中冷却,这种方法适用于对强度要求不高的应用。
淬火是将钢轴迅速冷却到室温以下,以产生马氏体组织,提高其硬度和强度。
4. 回火:淬火后的钢轴通常会变脆,为了降低其脆性并提高韧性,需要进行回火处理。
回火是将淬火后的钢轴加热到适当的温度,通常在300℃到600℃之间,保持一定时间后冷却。
回火可以减轻淬火时产生的内应力,并使钢轴具有良好的韧性和塑性。
总结起来,对于以45钢做轴的热处理要求,一般包括预热、高温处理、空冷或淬火以及回火等步骤。
通过这些步骤的组合,可以改善45钢轴的力学性能,使其具有更好的强度、硬度和韧性。
然而,在进行热处理时,我们还需要注意控制温度、时间和冷却速度等参数,以确保得到所需的组织和性能。
热处理是一种重要的工艺方法,可以显著改善材料的性能。
针对以45钢做轴的热处理,我们需要根据具体要求进行预热、高温处理、空冷或淬火以及回火等步骤,以使钢轴具有更好的力学性能。
在实际操作中,我们还需注意控制处理参数,以获得理想的组织和性能。
热处理实验报告

热处理实验报告一、实验目的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,深入理解热处理的原理和作用,掌握热处理工艺的操作方法和要点。
二、实验材料与设备1、实验材料选用 45 钢作为实验材料,其化学成分(质量分数)为:C 042% 050%,Si 017% 037%,Mn 050% 080%,Cr ≤ 025%,Ni ≤ 030%,Cu ≤ 025%。
2、实验设备箱式电阻炉:用于加热金属材料。
硬度计:用于测量金属材料的硬度。
金相显微镜:用于观察金属材料的金相组织。
三、实验方法与步骤1、准备试样将 45 钢加工成尺寸为 10mm×10mm×10mm 的立方体试样若干个,用砂纸打磨表面,去除氧化皮和毛刺,以保证试样表面光滑平整。
2、热处理工艺退火处理将试样放入箱式电阻炉中,缓慢加热至 850℃,保温 2 小时,然后随炉冷却至室温。
正火处理将试样放入箱式电阻炉中,加热至 850℃,保温 1 小时,然后在空气中冷却。
淬火处理将试样加热至 850℃,保温 30 分钟,然后迅速放入水中冷却。
回火处理将淬火后的试样分别加热至 200℃、400℃和 600℃,保温 1 小时,然后在空气中冷却。
3、性能测试硬度测试使用硬度计分别测量不同热处理工艺后试样的硬度,每个试样测量3 个点,取平均值作为该试样的硬度值。
金相组织观察将试样经过研磨、抛光和腐蚀处理后,在金相显微镜下观察其金相组织,并拍摄照片。
四、实验结果与分析1、硬度测试结果退火处理后的试样硬度较低,平均硬度约为 180HBW。
正火处理后的试样硬度有所提高,平均硬度约为 220HBW。
淬火处理后的试样硬度显著提高,平均硬度约为 55HRC。
回火处理后,随着回火温度的升高,试样的硬度逐渐降低。
200℃回火后的硬度约为 50HRC,400℃回火后的硬度约为 45HRC,600℃回火后的硬度约为 30HRC。
2、金相组织观察结果退火处理后的组织为铁素体和珠光体,珠光体的片层间距较大。
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。
45热处理实验报告
45热处理实验报告实验目的本实验的目的是通过对45钢进行热处理实验,了解其显微组织及性能变化规律,掌握45钢的热处理工艺。
实验原理45钢是一种碳素结构钢,含碳量在0.42%~0.50%之间。
热处理可以改变钢材的显微组织,从而达到调节钢材性能的目的。
常见的热处理方法有退火、正火、淬火等。
实验步骤1. 取一块45钢样品,先用砂纸将其表面清洁干净。
2. 将样品放入坩埚中,加入约30g的盖有盖子的坩埚中。
3. 将坩埚放入电阻炉中,并根据实验要求设定加热温度和保温时间。
4. 等待加热到指定温度,并保持一定时间后,关闭电阻炉。
5. 将坩埚取出,并迅速放入冷却剂中进行淬火处理。
6. 取出冷却后的样品,并进行显微镜观察和性能测试。
实验结果经过热处理后,45钢的显微组织和性能发生了明显变化。
在观察显微组织时发现,经退火处理后的45钢颗粒细化并均匀分布,晶粒尺寸明显减小。
与未经热处理的样品相比,其硬度和强度均有所提高,同时具备一定的韧性。
结论通过本次实验,我们对45钢的热处理工艺和效果有了更深入的了解。
退火处理可以改善钢材的显微组织,提高其硬度和强度。
钢材的热处理工艺必须根据具体材料以及应用要求进行选择,以实现最佳的性能调节效果。
实验感想通过实验,我深刻认识到热处理对钢材性能的重要影响。
在日常生活和工作中,我们经常使用各种类型的钢材,了解其相应的热处理工艺能够更好地应对不同的使用需求。
同时,本次实验也增强了我对实验操作和观察的技能,对于今后的实验研究有很大帮助。
参考文献[1] 王光汉. 材料学实验指导[M]. 高等教育出版社, 1998: 156-158.。
45钢车床主轴的热处理工艺设计
《金属学与热处理》课程设计报告 45钢车床主轴的热处理工艺设计目录摘要 (1)1 引言 (2)2 设计分析2.1 车床的使用工况及性能要求析 (3)2.2 45号钢的成分及性能点 (3)2.2.1 45号钢的元素成分及其作用 (4)2.2.2 45号钢的性能 (4)2.3 热处理技术条件 (5)2.3.1加工工艺路线 (5)3 热处理工艺分析3.1 锻坯正火 (5)3.1.1锻坯正火的作用 (5)3.1.2 热处理工艺 (5)3.1.3 操作技巧 (5)3.2调质 (6)3.2.1 调质目的 (6)3.2.2 热处理工艺 (6)3.2.3 操作技巧 (6)3.3 锥孔及外锥体的局部淬火 (6)3.3.1 局部淬火方式 (6)3.3.2 热处理工艺 (6)3.3.3 操作技巧 (6)3.4 花键高频淬火 (6)3.4.1 淬火方式 (6)3.4.2 花键高频淬火工艺参数 (7)3.4.3 花键回火工艺参数 (7)3.4.4 操作技巧 (7)4 结语 (8)参考文献 (9)摘要主轴是机床上传递动力的零件,常需承受弯曲、扭转、疲劳、冲击载荷的作用,同时在滑动与转动部位还受到摩擦力的作用。
因此,要求主轴具有高强度、硬度、足够的韧性及疲劳强度、变形小等性能。
而45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高且容易切削加工,直接用在车床主轴上不太合适,所以需要对45号钢进行适当的热处理。
在主轴大端上需要使用锻坯正火,消除毛坯的锻造应力,降低硬度以改善切削加工性能,然后再进行调质,使主轴具有良好的综合力学性能,最后经过淬火后高温回火,其硬度可达220~250 HBS,提高主轴的硬度,使主轴能达到良好的工作性能。
在锥孔进行局部淬火使键槽部位不淬硬,提高耐磨性;在花键部分可采用高频淬火减少变形并达到表面淬硬。
车床主轴经过适当的热处理工艺,可以达到良好的工作性能,使主轴能在正常的工作中有足够的硬度,且在花键等部分有良好的耐磨性。
45钢的热处理实验报告
45钢的热处理实验报告实验目的:1. 掌握45钢的化学组成、机械性能、热处理工艺;2. 了解淬火、回火对45钢的影响;3. 探究最适宜的淬火工艺参数以及回火工艺参数。
实验原料:45钢棒材,直径为10mm。
实验设备:1. 电火炉;2. 油槽;3. 恒温水槽;4. 恒温炉;5. 金相显微镜;6. 硬度计。
实验方法:1. 样品准备:将45钢棒材剪成长度为50mm的样品,进行表面打磨、去油洗净;2. 热处理:按照不同的淬火工艺参数和回火工艺参数进行热处理;3. 金相检测:对热处理后的样品进行金相显微镜观察,测定晶粒尺寸、组织形态;4. 硬度测试:对热处理后的样品进行硬度测试,并记录结果。
实验结果:1.按照欧洲标准进行的正火淬火实验结果表明,淬火温度为850度、冷却介质为油的淬火工艺可以得到最佳的硬度,并且晶粒尺寸较小;2.对于回火工艺的研究,根据试验得出最佳回火工艺参数为:回火温度为400度,时间为40分钟;3.通过对样品进行全过程热处理(正火淬火+回火)后,最终硬度值为45.6HRC,晶粒尺寸细小均匀。
实验结论:1. 从试验结果来看,淬火温度、冷却介质和回火温度、时间等参数均对热处理后的45钢样品的硬度和晶粒尺寸产生影响;2. 正火淬火和回火可以使45钢的硬度得到提升,但如果淬火温度过高、回火温度过低,容易导致样品硬度下降;3. 合理地选择淬火温度和回火温度可以得到最佳的硬度和晶粒尺寸,并且不会产生脆性,同时温度要控制准确;4. 进行全过程热处理可以得到效果更好的样品处理效果,但需注意温度掌握。
建议:1.更详细地了解45钢的化学成分和机械性能,实验前可以对其进行调研;2.在进行样品制备和热处理时要注意操作规范,确保样品的表面不受损伤;3.每一次实验都要记录好详细的实验数据和结果,并进行及时整理和分析。
45钢的热处理实验报告
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。
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1.切样:试样约13mm
2.按热处理工艺设计对试件进行热处理,
3.在硬度计上测试件表面硬度,分别为15.5,19.3,20.1.
4.磨制:
(1)粗磨
(2)精磨
(3)抛光
(4)浸蚀:蘸取4%的硝酸酒精溶液腐蚀抛光面,当试样抛光面呈灰色就立刻用清水清除残酸,擦上酒精棉,用吹风机吹干。
5.在显微镜下观察组织并摄像
45钢做曲轴的热处理实验报告
用途:做曲轴
实验目的:对45钢进行处理也达到做曲轴的性能要求
实验原理:
45钢是中碳钢,可用调质处理:淬火+高温回火
加热温度选择:
淬火加热温度:Ac3+(30~50C),而45钢的Ac3是785 C.
故淬火温度选为815到835之间
高温回火温度:560~600 C,得到的组织应该是回火索氏体。硬度在23~35HRC,目的是获得既有一定强度,硬度,又有良好冲击韧性的综合力学性能
加热保温时间的确定:实际工作中多根据经验大致估算时间。一般规定,在空气介质中,升到规定温度后的保温时间,对碳钢来说,按工件的厚度每毫米需一分钟到一分半钟估算,合金钢按每毫米两分钟估算。因45钢属碳钢类,工件厚约13mm,故可定淬火保温时间为20min,回火保温时间为20min.
淬火方式的选择:为避免试件水淬过程中出现淬裂(45钢水淬仍有5%的可能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ裂),选用油淬比较保险,因为油淬的淬火速度比水淬的慢,一定程度上梦避免淬裂现象。
热处理工艺设计:
45钢:
1.淬火
840C保温20min出炉后油淬
2.回火
640C保温20min,出炉空冷(我们本来打算回火温度是600C,但是由于电阻炉没有完全冷下来,虽然温度表已经显示600C,关上炉门以后温度又升上去了,所以导致实回火温度高于实际温度)
主要实验设备
箱式电阻炉,预磨机,抛光机,金相显微镜
实验结果分析:
我们预计实验结果可以得到索氏体,也就是铁素体为基体,上面分布着球状渗碳体。硬度应该在HRC23—35.可是实验结果显示,我们的热处理结果只有十几,最高的是边界硬度二十。离我们的预期结果相差很多。我们通过查询资料以及对比图像,我们认为我们还是得到了索氏体,可以在图片中间部位可以清晰的看到索氏体。但是可能由于回火温度过高和回火时间也不短导致过烧现象。导致有组织不均匀和晶界熔化现象出现。所以其硬度达不到我们预期的结果。我们会在答辩过程中有具体展示。