钢的热处理实验报告

一、 实验目的

1、了解热处理对材料性能的影响

2、了解在相同的热处理状态下材料成分对材料性能的影响

3、了解用显微镜观察金相的制样过程

二、仪器材料

箱式电炉（SX2-4-10、SX-4-10）、硬度测试仪（HR-150A）、30钢、T10钢、砂轮（砂纸）

三、实验过程

1）、金相的制备

将一小块金属材料用金相砂纸磨光后进行抛光，去除金相磨面由细磨所留下的细微磨痕及表面变形层，使磨面成为无划痕的光滑镜面，然后用侵蚀剂进行腐蚀，以使组织被显示出来，这样就得到了一块金相样品。

2）、钢的热处理淬火和正火

钢的淬火：   淬火就是将钢加热到相变温度以上，保温后放入各种不同的冷却介质中（ V冷应大于V临 ），以获得马氏体组织。钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。

步骤为：加热前先对试样进行硬度测定（为便于比较，一律用洛氏硬度测定）；再将试样放入箱式电炉中，T10钢在770℃左右，30钢在860℃左右分别均匀加热15分钟；然后迅速在水中冷却，并不断搅拌。将淬火后的试样用砂轮磨平,并测出硬度值（HRC）填入表1中。

钢的正火：钢加热到Ac3 （亚共析钢）或Ac1(过共析钢)以上30～50℃以上，保温适当时间后，在自由流动的空气中冷却的热处理工艺。

步骤为：加热前先对试样进行硬度测定（为便于比较，一律用洛氏硬度测定）。再将试样放入箱式电炉中，T10钢在770℃左右，30钢在860℃左右分别均匀加热15分钟，后在空气中缓慢冷却。将正火后的试样用砂轮磨平,并测出硬度值（HRC）填入表2中。

四、结果及讨论

1、为什么淬火处理后的硬度值比正火处理后的高？

答：因为淬火冷却速度比正火冷却速度快，由过冷奥氏体的连续冷却转变图像可知淬火后得到的是马氏体组织，而正火后得到的组织主要是珠光体。马氏体比珠光体晶粒度细晶界面多，使得晶体的位错滑移阻力增大，从而硬度提高。

2、在相同的热处理状态下不同的材料成分对钢的硬度的影响？

答：钢的硬度与钢的含碳量有关。30钢是亚共析钢，热处理后室温下的组织为铁素体和珠光体，而T10钢为过共析钢，热处理后室温下的组织为珠光体和渗碳体。渗碳体是脆硬相硬度比铁素体高，所以在相同的热处理状态下T10的硬度比30钢高。

五、结论

1、不同的热处理对材料的性能影响不同。

2、不同材料成分的钢在相同的热处理状态下性能不同。