钢的热处理综合性实验模具方向.docx

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钢的热处理综合性实验模具方向

钢的热处理综合性实验

一、实验目的

1.熟悉钢的正火、退火、淬火、回火热处理操作；

2.熟悉洛氏硬度计和维氏硬度计的测试原理和操作方法

3.熟悉金相试样的制备和显微镜的使用；

4.分析钢经不同热处理后的显微组织和力学性能变化规律

5.分析合金元素在钢中的作用规律。

二、实验仪器

1、洛氏硬度计（型号：

hr-150A）

2、维氏硬度计（型号：

hv-120）

3、金相显微镜（型号：

IE200M）

4、抛光机（型号：

P-2）

5、砂轮切割机（型号：

Q-4A）

6、镶嵌机（型号：

SX2-8-10）

6、热处理炉

三、实验材料

1、45钢和40Cr钢

2、砂纸（型号和粒度：

200.400.800.1000.1200.2000）

3、抛光粉：

氧化铝

4、腐蚀剂：

4％的硝酸溶液

四、实验内容

将45钢和40Cr钢试样放入热处理加热炉（型号：

SX-8-10），加热到850℃保持20min后，分别进行水冷、油冷和炉冷。

将水冷的试样分别放入200℃、400℃和600℃回火炉（型号：

sx-4-10）中保持30min，出炉水冷。

采用砂轮切割机，将经不同热处理后的试样从中间切开，在剖开的截面上利用洛氏硬度计分别测量试样心部、1/2R处和表层处硬度值。

填入表1中。

采用砂纸，将试样表面磨光，然后抛光、腐蚀（腐蚀剂：

4％的硝酸溶液），在显微镜下观察金相组织，采用维氏硬度计测量试样不同区域的维氏硬度值，记录在表1中。

五、实验结果与分析

45和40Cr钢热处理实验结果见表1。

表145钢和40Cr钢热处理实验结果

材料

热处理工艺

硬度值，HRC

表层

1/2R处

中心

45钢

850℃´20min，炉冷

176hv

180.4hv

95hrc

850℃´20min，空冷

182.2hv

186.8hv

198.9hv

850℃´20min，油冷

23hrc

25hrc

23.17hrc

850℃´20min，水冷

43hrc

50.4hrc

54.8hrc

850℃´20min，水冷+200℃´30min，水冷

51hrc

53hrc

54hrc

850℃´20min，水冷+400℃´30min，水冷

38hrc

44hrc

46hrc

850℃´20min，水冷+600℃´30min，水冷

26.67hrc

30.67hrc

27.83hrc

40Cr钢

850℃´20min，炉冷

7hrc

16.5hrc

16.7hrc

850℃´20min，空冷

11.3hrc

16.3hrc

16.7hrc

850℃´20min，油冷

41hrc

45.5hrc

47hrc

850℃´20min，水冷

53.5hrc

54hrc

55.5hrc

850℃´20min，水冷+200℃´30min，水冷

50hrc

50hrc

49.5hrc

850℃´20min，水冷+400℃´30min，水冷

43.33hrc

44.67hrc

45.5hrc

850℃´20min，水冷+600℃´30min，水冷

32.5hrc

33.33hrc

34.83hrc

从表1中的实验数据中发现什么规律，利用所学知识，结合显微组织观察结果分析其原因。

对于同种材料，经过相同温度的加热和相同温度的保温，材料的硬度值得变化：

冷却方式不用，硬度不一样。

冷却速度越大，硬度越高。

而材料的表层到内部越来越软。

45钢850℃加热保温20min水冷

图1

图2

图3

45钢850℃加热保温20min油冷

图4

图5

图6

45钢850℃加热保温20min空冷

图7

图8

图9

45钢850℃加热保温20min炉冷

图10

图11

图12

45钢850℃加热保温20min水冷+200℃30min水冷

图13

图14

图15

45钢850℃加热保温20min水冷+400℃30min水冷

图16

图17

图18

45钢850℃加热保温20min水冷+600℃30min水冷

图19

图20

图21

40Cr钢850℃加热保温20min水冷

图22

图23

图24

40Cr钢850℃加热保温20min油冷

图25

图26

图27

40Cr钢850℃加热保温20min空冷

图28

图29

图30

40Cr钢850℃加热保温20min炉冷

图31

图32

图33

40Cr钢850℃加热保温20min水冷+200℃30min水冷

图34

图35

图36

40Cr钢850℃加热保温20min水冷+400℃30min水冷

图37

图38

图39

40Cr钢850℃加热保温20min水冷+600℃30min水冷

图40

图41

图42

45号钢和40cr属什么钢？

  45号钢和40cr属于低淬透性调质钢。

测温原理：

通过电阻原件的电阻变化导致的电流的变化来显示温度