45钢热处理实验总结

1.实验目的：通过对45钢的热处理（调质），获得回火索氏体组织，适宜于加工齿轮、轴类所需的原料。

2.实验设备：箱式加热炉，磨样抛光机，金相显微镜，洛氏硬度试样机。

3.实验原理：正火，目的在于调整硬度，细化晶粒，为淬火做准备。轴类、齿轮是承受弯曲和扭矩的零件，外层受力较大，心部受力较小，需淬火，获得马氏体，提高力学性能。为了正确地进行45钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。

（1）淬火温度的选择

     选定正确的加热温度是保证淬火

质量的重要环节。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据 相图确定（如图4所示）。对亚共析钢，其加热温度为 ＋30～50℃，若加热温度不足（低于），则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。对过共析钢，加热温度为 ＋30～50℃，淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。

（2）保温时间的确定

     淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。

工作加热时间的计算     炉子中的工件应在规定的加热温度范围内保持适当时间，保证必要的组织转变和扩散。加热时间是指从工件装炉合闸通电加热起至出炉的整个加热过程保持的时间。

     加热时间与工件的有效厚度，钢种，装炉方式，装炉量，装炉温度，炉的性能及密封程度有关。

（1）    对于45钢，40Gr钢等结构钢零件工件保温时间可按下列公式

                  T=K（10+0.6D+0.2G）

T---------加热时间，min

K--------装炉形式，单层排放加热，K=1.0;料盘装料加热，K=1.1~1.2，小件散状堆放加热，K=1.3~1.4;

D--------工件有效加热厚度，mm；

G--------工件装炉重量，Kg。

表1  碳钢在箱式电炉中保温时间的确定

（3）冷却速度的影响

     冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织；在这个

前提下又应尽量缓慢冷却，以减少钢中的内应力，防止变形和开裂。为此，可根据C曲线图（如图2所示），使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定的温度范围（650～550℃）进行快冷（即与C曲线的“鼻尖”相切），而在较低温度（300～100℃）时冷却速度则尽可能小些。

为了保证淬火效果,应选用合适的冷却方法（如双液淬火、分级淬火等)。不同的冷却介质在不同的温度范围内的冷却速度有所差别。各种冷却介质的特性见表2。

表2 几种常用淬火介质的冷却能力

实验步骤：1.切样。

2.用箱式炉对工件进行正火，炉中放碳，加热温度为850℃，保温20min后，空冷。

          3.接着对工件淬火，温度为840℃，保温时间15min,水冷，冷到用手可直接触摸为止。这时测一下工件的硬度。

          4.再对工件进行回火，温度为600℃，保温时间45min，取出后空冷，测硬度。

          5.磨样，腐蚀。

          6.显微镜下观察组织结构。

实验结论：

1.由测得的淬火后硬度，由里到外硬度值分别为HRC51.9、HRC52.5、HRC27.8，其硬度值基本一致，可确定已经完全淬透；从淬火后放大1000倍金相组织中可看到，板条状和针状马氏体。

2.高温回火后，工件的硬度下降；高温回火后的1000倍金相组织可看出，组织为回火索氏体，颗粒状的Fe3C分布在铁素体基体上。另外，从金相中可看到一些黑色点，可能是杂质之类的东西。  

注意事项：1.防止45钢淬裂的方法：

（1）避免危险尺寸，稍微改变易产生应力集中的部位，如加大倒角尺寸，增加危险尺寸处淬火时的厚度，均可避免淬火裂纹。

（2）    改进工艺，较低的淬火加热温度，较短的保温时间，既可以少热应力，又可减少组织应力。

（3）改变淬火介质，如0.2%聚乙烯醇淬火介质；180~200℃的55%w(KNO3)+45%w(NaNO2)硝盐中分级淬火。

2.孔、槽等易淬裂工件改用45钢渗碳淬火。

3.提高表面质量，可以防止热炸裂。

4.尺寸变化较大的45钢锻件防止淬裂的工艺。改用模锻1150~1250 ℃加热，终锻温度900~1050℃,锻后900℃淬入60℃油中，（锻后停留时间不超过30s），580℃x90min回火，利用锻热淬油代替普通淬火。 

      

 

第二篇：热处理-几吧火-总结

柏杨金属材料及热处理培训资料（技师）

2013/10/16 00:40 | 阅读原文 - 发到微博已分享(取消) - 发给好友 - 收藏取消 - 加标签 | 更多

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1.金属材料的力学性能包括哪些？ 答：力学性能包括：强度、刚度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度。2.什么是疲劳现象？如何提高疲劳极限？答：疲劳现象：机械零件在交变应力作用下，虽然所承受的应力低于材料的屈服点，但经过长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象。 提高疲劳极限的方法：...... 全文↓

作者：柏杨 | 来自：柏杨

1.金属材料的力学性能包括哪些？
答：力学性能包括：强度、刚度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度。
2.什么是疲劳现象？如何提高疲劳极限？
答：疲劳现象：机械零件在交变应力作用下，虽然所承受的应力低于材料的屈服点，但经过长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象。
提高疲劳极限的方法：
1）.在零件结构设计中尽量避免尖角、缺口和截面突变。
2）.提高零件表面加工质量。
3）.对材料表面进行强化处理。
3.什么是加工硬化？它有哪些利弊？
答：加工硬化：随着塑性变形程度的增加，金属材料的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。
优点：是强化金属材料的手段；是工件能够成型的重要因素。
缺点：给再次成型造成困难；耐蚀性下降。
4.[/B]掌握碳钢及合金钢的分类和牌号含义。
5.[/B] 合金元素在钢中的主要作用有哪些？
答：（1）强化铁素体；（2）形成合金碳化物；
（3）细化晶粒；（4）提高钢的淬透性；（5）提高钢的回火稳定性。
6. 高速钢的主要特性是什么？
答：高速钢具有高硬度、高耐磨性和高红硬性。当其切削刃的温度在600℃以下时，仍能保持其高硬度和高耐磨性。
7. 铸铁有哪些性能特点？
答：1. 优良的切削加工性；2. 铸造性能好；3. 减磨性及耐磨性很高；4. 优异的消振性；5. 低的缺口敏感性。
8.掌握铸铁的分类和牌号含义。

9.常规热处理方法有哪四种？它们的目的是什么？
答：


10.什么是调质处理？目的是什么？哪类钢适合进行调制处理？
答：淬火+高温回火的热处理工艺称为调质处理。
目的：为了获得材料良好的综合力学性能。
调质处理适合用于中碳钢。
11.工厂常用的防锈方法有哪些？
答：浸防锈油油封；吹砂；惰性气体封存；喷漆；氧化处理。
12. 淬火易产生哪些缺陷？
答：过热和过烧；氧化和脱碳；变形和开裂；硬度不足；软点。
13.为什么铝合金广泛用于航空工业生产？
答：因为纯铝具有银白色金属光泽，密度小(2.72 )，熔点低(660.4℃), 导电、导热性能优良。
耐大气腐蚀，易于加工成形。
具有面心立方晶格，无同素异构转变，无磁性。
而铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。
14.钛及其钛合金有哪些性能特点？
答：纯钛密度小，熔点高, 比强度高，塑性、低温韧性和耐蚀性好。纯钛加入合金元素形成钛合金。钛合金几乎都含有铝。铝能提高钛合金的强度、比强度和再结晶温度.