40Cr钢正火实验报告
40Cr钢制曲轴正火热处理后性能研究
40Cr钢制曲轴正火热处理后性能研究吕文涛;钱英豪;赵福兴;许明明【摘要】采用正火方法对40Cr钢制曲轴进行热处理,主要研究了曲轴热处理后的抗拉强度、冲击功和显微硬度等力学性能,并采用金相显微镜分析其显微组织.结果表明,经正火热处理后,工件由表及里的抗拉强度逐渐下降,冲击功无明显变化,延伸率略有增加,表层金相组织为铁素体、珠光体和下贝氏体,中层和里层金相组织均为铁素体和珠光体,晶粒度约为8级.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】3页(P132-134)【关键词】正火;40Cr;抗拉强度;冲击功;显微组织【作者】吕文涛;钱英豪;赵福兴;许明明【作者单位】江苏省特种设备安全监督检验研究院苏州分院,江苏苏州215128;江苏省特种设备安全监督检验研究院苏州分院,江苏苏州215128;江苏省特种设备安全监督检验研究院苏州分院,江苏苏州215128;江苏省特种设备安全监督检验研究院苏州分院,江苏苏州215128【正文语种】中文【中图分类】TQ17440Cr钢是我国目前应用较为广泛的合金调质钢，被广泛应用于制造轴类、连杆、螺栓及重要齿轮等尺寸小同时要求不是很高的机器零部件[1]。
该钢种传统的热处理工艺是将工件加热至所需的淬火温度后保温一段时间，然后进行低温或高温回火[2]。
40Cr钢用于制造压缩机曲轴时,通常采用淬火加高温回火的调质工艺, 虽然目前该制造工艺已比较成熟，但在淬火时，以油为淬火介质往往得到的力学性能较低，而以水作为淬火介质，则含碳量相对较高的40Cr更容易产生淬火裂纹[3-4]。
相比之下，正火热处理工艺设备简单，工序容易控制，当常规力学性能要求不高时(如压缩机曲轴)，有着替代调质等复杂热处理工艺的潜力。
本文对40Cr钢制曲轴试样经正火热处理后的抗拉强度、冲击功、显微硬度和金相组织进行了试验研究，以间接分析其正火后的状态是否能满足曲轴在高疲劳强度和恶劣环境服役时的性能要求。
40Cr实验
40Cr钢淬火加热温度对组织性能的影响摘要：本实验是首先对40Cr钢采用正火热处理；其次在不同温度下（710℃、760℃、850℃、950℃）加热淬火，淬火后测量洛氏硬度，并对硬度值进行比较分析；然后磨金相进行观察显微组织图相，对比分析淬火加热温度对材料组织性能的影响。
40Cr钢在850℃加热温度下正火，得到珠光体组织；在710℃加热温度下，得到铁素体和珠光体，此时硬度最低；在760℃加热温度下，得到奥氏体和铁素体两相组织，淬火后有铁素体和马氏体生成，硬度较前提高；在850℃加热温度下得到细小的奥氏体组织，当快速油冷后得到细小的针状马氏体和板条状马氏体组织，此组织均匀，硬度达到最大值；在930℃加热温度下有粗大马氏体组织生成，使硬度较之前温度有所降低。
关键词：40Cr钢正火加热淬火硬度马氏体The influence of quenching heating temperature on organization and properties of 40Cr steelAbstract: In the first place,this experiment is the 40Cr steel will be heat up of annealing heat treatment, secondly, the 40Cr steel under the different temperature (below above Ac1, Ac1+30-50℃, Ac3 +30-50℃; abo40Cr steel ve Ac3+ 30-50℃) heats up quenching, after the quenching, surveys degree of hardness, then rubs the metallography observation microstructure, by this contrastive analysis to structure property influence. The 40Cr steel the heating temperature the heating temperature of 850℃, obtains pearlite; Under the heating temperature of 710℃obtains the ferrite and the pearlite, and the degree of hardness is this time lowest; Under the heating temperature of 760℃obtains the austenite and the ferrite, after the quenching, obtaining the ferrite and the martensite, and the degree of hardness is higher than before; Under the heating temperature of 850℃obtains the tiny austenite organization, when after rapid chilling, obtaining the tiny acicular martensite and the board strip martensite, this organization is even, and degree of hardness is the hingest; Under the heating temperature of 930℃, the thick martensite organization produces, causes degree of hardness to be quite low.Key word: 40Cr steel annealing heating quenching hardness martensite目录第一章．绪论 (3)1.1 40Cr钢概况 (3)1.1.1 40Cr钢的组织特点及其合金元素对钢的作用 (3)1.1.2 40Cr钢的性能特点及其热处理工艺 (4)第二章．实验过程 (5)2.1 原材料及设备 (5)2.2 实验过程 (5)第三章实验结果及分析 (7)3.1组织分析..................................... .. (7)3.2硬度分析.......................... .. (11)第四章结论 (12)参考文献 (13)第一章绪论1.1 40Cr钢概况40Cr是一种最常用的低淬透性调制钢，中碳合金钢，冷镦模具钢。
材料热处理实验40CrNi
金属材料及热处理实验报告学院：高等工程师学院专业班级：姓名：学号：2015年6月4日目录1．实验目的 (3)2．实验原理 (3)2.1 加热温度 (3)2.2 淬火保温 (3)2.3冷却速度 (3)3．实验材料与设备 (4)3.1实验材料 (4)3.2实验设备 (4)4.实验步骤 (4)4.1淬火处理 (5)4.2冷却处理 (5)4.3硬度测定 (6)4.4样品制备 (6)4.5显微组织观察与记录 (6)5.实验结果分析 (7)六、结论 (7)1．实验目的1. 了解热处理设备和几种热处理工艺（正火，回火，淬火）的实际操作。
2. 了解材料成分、热处理工艺、组织和性能之间的关系。
3. 熟悉冷却条件对钢组织与性能的影响。
4. 初步熟悉洛氏硬度计的使用方法。
5. 利用金相显微镜观察钢组织。
2．实验原理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。
一般热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。
钢的淬火：钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms 以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
钢的回火：回火是将淬火后的工件加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
钢的淬火有三个重要的影响因素：加热温度，保温时间，冷却速度。
2.1 加热温度亚共析钢加热温度为Ac3温度以上30～50℃。
高温下钢的状态处在单相奥氏体(A)区内，故称为完全淬火。
如亚共析钢加热温度高于Ac1、低于Ac3温度，则高温下部分先共析铁素体未完全转变成奥氏体，即为不完全(或亚临界)淬火。
40Cr钢正火实验报告
材料工程实验技能课程报告员飞实验目的（1）了解40Cr钢热处理操作。
（2）学会测量材料的硬度性能值。
（3）利用金相显微镜获取金相组织图像，掌握热处理后的钢的金相组织分析。
探讨不同热处理工艺对40Cr钢的组织和性能影响。
一、实验内容（1）40Cr钢试样正火热处理。
（2）测定试样热处理实验后的硬度。
（3）观察样品，获取其金相组织图像对照金相图谱，分析讨论本次实验可能获得的典型组织：片状珠光体、片状马氏体、板条状马氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体等的金相特征。
二、实验概述（1）热处理工艺参数的确定。
热处理工艺参数主要包括加热温度、保温时间和冷却速度。
（2）基本组织的金相特征钢经热退火后可得到（近）平衡组织，淬火之后则得到各种不平衡组织。
普通热处理除退火、淬火之外还有正火和回火。
这样在研究钢热处理后的组织时，还要熟悉索氏体、托氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索式体等基本组织的金相特征。
（3）金相组织图像金相组织照片可提供材料内在质量的大量信息及数据，金相分析是材料科研、研发及生产中的重要分析手段。
三、实验材料及设备（1）砂纸、玻璃板、抛光机等金相制样设备。
（2）40Cr钢（3）电阻炉（4）洛氏硬度计（5）淬火水槽、油槽（6）铁丝、钳子（7）金相显微镜四、实验流程（1）取已编好号码的试样一块，绑好铁丝环。
（2）由实验老师讲解洛氏硬度计的使用，观看硬度测定示范并测定试样处理前硬度。
（3）断电打开电炉门，将试样放入830℃炉膛内加热，试样尽量靠近炉中测温电偶端点，以保证热电偶测出的温度尽量接近试样温度。
（4）当试样加热到要求温度时，开始计算保温时间，保温到40min 后，断电开炉门，立即用钩子取出试样，出炉空冷。
（5）试样经处理后，用砂布磨去氧化皮，擦净，然后在洛氏硬度计上测硬度值，将数据填入原始记录表格中。
（6）制备金相试样，在金相显微镜上采集图像。
五、实验结果通过实验，了解了40Cr钢的热处理工艺操作，学会了使用洛氏硬度计测量硬度和利用金相显微镜获取组织图像，实验过程要耐心细心，才能得到理想的结果。
40CrA 钢焊接性的研究
40CrA钢焊接性的研究霍志军，张涛辽宁工程技术大学材料科学与工程系，辽宁阜新（123000）E-mail：0408020308@摘要：通过40CrA钢焊接性的研究得出调质处理和焊接线能量的控制对焊接热影响性能的规律：减小焊接线能量可以使焊接热影响区的软化区及焊缝附近硬化区减小。
焊后必须调质处理才能够得到良好的焊缝组织。
这对改善中碳调质钢接头性能有重要意义。
关键词：40CrA；调质处理；焊接线能量；中碳调质钢1.引言40CrA钢是一种典型的中碳调质钢，它虽然各方面的性能都比较优良，但也有缺点，那就是焊接性能较差。
主要是由于其含碳量高，热处理后达到很高的强度和硬度，但冲击韧性相对较低，尤其是焊接过程中退火态、调质态焊接所导致的焊接接头脆化及软化的问题导致接头性能不良，对生产生活产生了很多不好的影响[1]。
因此，了解调质钢的焊接性显得尤其必要。
本文针对40CrA钢的焊接性做了试验研究，通过对它的研究找到导致上述问题的原因，既而找到改善其接头性能的办法。
2.试验方法及过程2.1试验材料及试样制备本试验所用母材为40CrA钢，焊条为结857铬（E8515G），不锈钢焊条。
将母材切割成40mm×20mm×8mm长方体，加工成45°的V型坡口，留取3mm高的钝边和1～2mm间隙。
具体如图1所示：图1焊接接头V型坡口示意图Figure 1 Weld joint V bevel schematic drawing2.2焊接工艺[2]选用七组焊材进行试验，在焊前对前三组进行退火处理，对另外三组进调质处理，另留一块不做处理，为正火态。
其具体的焊前处理指数与施焊过程的具体参数与方式如1所示。
表1 焊前热处理规范及焊接参数Table1 The heat treatment regime before welding and the welding parameter编号处理工艺冷却方式焊条直径焊接电流焊接电压焊接速度焊接线能量／mm ／A ／V cm/s KJ/cm1# 850℃保温×30min 空冷 3.2 100 30 0.45 403 炉冷2# 同上同上 3.2 100 30 0.39 4613# 同上同上 3.2 100 30 0.35 5084# 850℃保温×30min 同上 3.2 100 30 0.44 413 淬火600℃回火5# 同上同上 3.2 100 30 0.39 4526# 同上缓冷 3.2 100 30 0.34 5237# 正火空冷 3.2 100 30 0.38 471焊后对1号、2号进行焊后调质处理，对其它焊件不做处理，保持焊后原始状态。
材料成型专业综合实验报告
摘要金属材料的热处理后的力学性能取决其内部组织的改变状况，内部组织可以通过金相显微镜对其进行综合分析，力学性能可通过静拉伸试验、硬度试验、冲击试验、疲劳试验、磨损试验中仪器的使用获得。
热处理工艺的制订则有赖于正确掌握成分，淬火温度，冷却速度与组织、性能之间的关系。
一般热处理的基本操作有退火、正火、淬火及回火等。
本实验通过对40Cr淬火温度、冷却速度、回火的综合实验设计，使其每一种热处理影响因素都在单一变量和对照的条件下实现了分析，从而得出了40Cr的金相组织、硬度等相关性能随热处理工艺的变化而发生变化，主要介绍40Cr正火、淬火（水冷）后的组织性能特点。
关键字：仪器使用、原理、40Cr、热处理、金相分析目录第一章仪器的使用及原理1.1 金属力学性能试验1.1.1 静拉伸试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21.1.2 硬度试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21.1.3 冲击试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 41.1.4 疲劳试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 41.1.5 磨损实验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4 1.2 金相综合分析1.2.1 金相显微镜的构成原理及使用‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41.2.2 钢件的火花鉴别法‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 1.3 钢的热处理1.3.1 碳钢的热处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.3.2 结构钢的淬透性测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.3.3 离子氮化‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6 1.4 铸造综合实验1.4.1中频感应电炉‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.4.2真空热压炉‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.4.3铸造合金流动性测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7第二章40Cr热处理及金相分析2.1实验目的‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.2实验材料及设备‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.3 实验工艺制定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.4 实验结果及分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥92.5 2号试样（正火+淬火水冷））具体过程及分析‥‥‥102.6实验总结‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12致谢‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12第一章仪器的使用及原理1.1金属力学性能实验1.1.1静拉伸试验一、使用及原理静拉伸试验在油压式万能试验机上进行。
40Cr钢的热处理及组织分析
毕业设计（论文）——40Cr钢的热处理及分析专业: 金属材料与热处理技术班级: 金材二班姓名：向星学号：0903140205指导教师：苏光浩武汉工程职业技术学院二零一二年二月摘要随着中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，因而模具材料选择及其热处理工艺的选择已在模具制造业中引起广泛的重视。
模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程。
它对模具的制造精度，模具的强度，模具的制造成本，模具的工作寿命有着直接的影响。
本文在分析模具材料和40Cr钢热处理及金相实验基础上，根据模具的选材条件、试样的材料性质，以及40Cr的热处理工艺和金相组织综合分析，根据实际制订出合理的热处理工艺，并根据实验得出数据进行分析。
这样,能使模具达到良好的使用性能和寿命要求的。
同时，满足经济性要求，降低成本。
关键词：模具材料；热处理；热处理工艺；金相组织；目录前言 (3)第一章绪论 (4)1.1模具制造概况 (4)1.2我国模具的发展与现状 (4)1.3模具选材 (5)1.4合金元素对钢性能的影响 (7)1.5实验目的及意义 (9)1.6研究方案技术路线 (10)第二章 40Cr钢的热处理研究分析 (11)2.1 钢的热处理概况 (11)2.2 40Cr钢的热处理 (12)2.2.1 40Cr钢特性 (13)2.2.2 40Cr钢的物理性能 (14)2.2.3 40Cr钢的化学成分 (14)2.2.4 40Cr钢的调质处理 (15)2.2.5 40Gr热处理实验过程 (15)2.3 热处理实验小结 (24)第三章实验总结 (31)4.1 热处理实验总结 (31)4.2 合金元素对钢的影响分析 (34)谢词 (37)参考文献 (38)前言在国家推动经济体制改革、市场经济和国际接轨的形势下，我国模具制造企业和热处理企业像雨后春笋般的涌现。
而模具制造、热处理技术和使用水平的高低是衡量一个国家工业水平的标志，它在基础工业中占有重要地位。
40Cr合金钢论文
40Cr合金钢的热处理工艺试验、组织形态与性能分析金属材料工程10060125 王子玉居春艳讲师摘要本文研究了对40Cr合金钢的淬火、回火、调质热处理工艺，分别采用780℃、850℃、880℃不同温度的淬火，再对850℃正常淬火试样进行不同温度的回火试验并进行材料的淬火和回火的硬度及金相组织的分析；比较三种不同淬火、回火温度对其硬度，金相组织的差异；得出了40Cr合金钢调质处理后具有良好综合性能的结论。
关键词：40Cr合金钢热处理工艺金相组织性能40Cr合金钢经调质后具有良好的综合力学性能，是使用最广泛的钢种之一，用於制造中速、中载的零件，如机床齿轮，轴，蜗杆，花键轴等等，它可以代45MnB,35SiMn,42SiMn,40MnVB等等。
40Cr合金钢的抗拉强度、屈服强度及淬透性均比45钢高；有较高的疲劳强度和良好的韧性；正火或调质后可切削性很好；退火后可切削性也较好；一般经调质处理后使用。
一、40Cr热处理工艺的制定[3]按上述知识，对40Cr钢分别采用退火、淬火、不同的回火温度情况下的热处理，测定不同情况下试样的硬度值。
(一) 不同温度淬火和不同温度回火工艺制定[2]1.淬火工艺制定根据试样的有效厚度（D）计算加热保温时间（τ）。
由公式：τ=αkD 计算得：保温时间为D=18min。
式中：τ----加热保温时间，min；α----加热系数，min/mm；k -----工件的装炉方式修正系数；D -----工件的有效厚度，mm；加热保温时间根据以上公式计算得出为18分钟。
图1淬火工艺曲线根据实验要求及技术方案得出淬火方案表如下表所示。
表1 淬火方案序号试样分组 1 2 31 试样件数 1 4 12 加热温度/℃780 850 8803 保温时间/min 18 18 184 冷却方式油淬油淬油淬5 冷却时间（min）冷却到室温冷却到室温冷却到室温6 淬火后硬度/HRC2.回火工艺的制定（1）低温回火图(a)为淬火加低温回火工艺曲线图。
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材料工程实验技能课程报告
员飞
实验目的
（1）了解40Cr钢热处理操作。
（2）学会测量材料的硬度性能值。
（3）利用金相显微镜获取金相组织图像，掌握热处理后的钢的金相组织分析。
探讨不同热处理工艺对40Cr钢的组织和性能影响。
一、实验内容
（1）40Cr钢试样正火热处理。
（2）测定试样热处理实验后的硬度。
（3）观察样品，获取其金相组织图像
对照金相图谱，分析讨论本次实验可能获得的典型组织：片状珠光体、片状马氏体、板条状马氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体等的金相特征。
二、实验概述
（1）热处理工艺参数的确定。
热处理工艺参数主要包括加热温度、保温时间和冷却速度。
（2）基本组织的金相特征
钢经热退火后可得到（近）平衡组织，淬火之后则得到各种不平衡组织。
普通热处理除退火、淬火之外还有正火和回火。
这样在研究
钢热处理后的组织时，还要熟悉索氏体、托氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索式体等基本组织的金相特征。
（3）金相组织图像
金相组织照片可提供材料内在质量的大量信息及数据，金相分析是材料科研、研发及生产中的重要分析手段。
三、实验材料及设备
（1）砂纸、玻璃板、抛光机等金相制样设备。
（2）40Cr钢
（3）电阻炉
（4）洛氏硬度计
（5）淬火水槽、油槽
（6）铁丝、钳子
（7）金相显微镜
四、实验流程
（1）取已编好号码的试样一块，绑好铁丝环。
（2）由实验老师讲解洛氏硬度计的使用，观看硬度测定示范并测定试样处理前硬度。
（3）断电打开电炉门，将试样放入830℃炉膛内加热，试样尽量靠近炉中测温电偶端点，以保证热电偶测出的温度尽量接近试样温度。
（4）当试样加热到要求温度时，开始计算保温时间，保温到40min 后，断电开炉门，立即用钩子取出试样，出炉空冷。