工程材料基础宁致远.docx

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1、西安交通大学工程材料基础实验报告班级：能动A24姓名：宁致远学号：2121502015实验3：综合实验实验目的（1）了解碳钢热处理工艺操作。（2）学会使用洛式硬度计测量材料的硬度性能值。（3）利用数码显微镜获取金相组织图像，掌握热处理后钢的金相组织分析。（4）探讨淬火温度、淬火冷却速度、回火温度对40钢和T12钢的组织和性能（硬度）的影响。（5）巩固课堂教学所学相关知识，体会材料的成分—工艺—组织—性能之间的关系。实验内容（1）进行40钢和T12钢试样退火、正火、淬火、回火热处理，工艺规范见表1。（2）用洛式硬度计测定试样热处理前后的硬

2、度。（3）制备表1所列样品的金相试样，观察并获取其显微组织图像。（4）对照金相图谱，分析探讨本次试验可能得到的典型组织：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。实验材料（1）45钢，T12试样。（2）砂纸、玻璃板、抛光机等金相制样设备。（3）马福电炉。（4）洛氏硬度计。（5）淬火水槽一只。（6）铁丝、钳子。（6）金相显微镜及数码金相显微镜。热处理工艺参数的确定Fe-Fe3C状态图和C-曲线是制定碳钢热处理工艺的重要依据。热处理参数主要包括加热温度`保温时间和冷却速度。（1）加热温度的确定。淬

3、火温度取决于钢的临界点。亚共析钢，适宜的淬火温度为Ac3以上30℃~50℃，淬火后的组织为均匀细小的马氏体。如果加热温度小于Ａc3，淬火组织中仍保留一部分原始组织的铁素体，会造成淬火硬度不足。过共析钢，适宜的淬火温度为Ac1以上30℃~50℃，淬火后的组织为马氏体和二次渗碳体。（2）加热温度和保温时间的确定加热、保温的目的是为了使零件内外达到所要求的加热温度，完成应有的组织转变。其时间主要取决零件的尺寸、形状、钢的成分、原始组织状态、加热介质、零件的装炉方式以及加热温度等。本试验中用圆柱形短试样，在马福电炉中加热，加热温度在如表1所示，

4、安直径每毫米大约以分钟计算。如D=12mm,加热时间约为t=11min。（3）冷却介质与方法与冷却介质适应是最终获得组织与性能的重要工艺因素，淬火介质主要根据所要求的组织和性能来确定。常用介质有水、盐水、油、空气等。实验流程、原始数据记录及分析。1实验流程A按组内分工领取式样，绑好铁丝环。B全组人员由实验老师讲解洛氏硬度计的使用，观看硬度测定示范，并按顺序每人测定试样处理前硬度。C按规定条件进行热处理，注意操作安全D试样热处理处理后，用砂纸抹去氧化皮，擦净，然后在洛氏硬度计上测硬度值。E记录数据F制备金相试样，分析组织.2实验记录试样编

5、号7材料名称45钢样品硬度（HRC）处理前淬火后3547.1热处理工艺加热温度冷却方法760水冷显微镜型号XJP—6A金相组织描述马氏体，铁素体，（残余珠光体）硬度计型号洛氏硬度计放大倍数400腐蚀剂4%的硝酸酒精最终组织照片3结果分析由于加热保温温度在奥氏体与铁素体两相区，所以最终水冷后为马氏体+铁素体，可能还有残余珠光体存在。