淬火溫度對(duì)T8鋼的組織性能的影響

1、探究不同淬火溫度對(duì)T8鋼組織性能的影響姓名：吳天峰學(xué)號(hào)：119024492年級(jí)：2011級(jí)班級(jí)：料115班授課教師：張皖菊組員：劉將、程路、趙金曉時(shí)間：2014.3.15目錄摘要ABSTRACT一、概述1.1鋼材的種類和用途1.2 T8鋼簡介二、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.2實(shí)驗(yàn)器材2.3實(shí)驗(yàn)材料三、熱處理工藝3.1實(shí)驗(yàn)原理3.2試樣的分組編號(hào)3.3熱處理步驟四、金相制備4.1試樣的粗磨4.2試樣的細(xì)磨4.3試樣的拋光與侵蝕五、觀察拍照5.1電子顯微鏡的使用5.2電鏡照片與組織分析六、性能測試6.1洛氏硬度計(jì)簡介6.2洛氏硬度計(jì)操作方法七、數(shù)據(jù)處理與分析7.1硬度值數(shù)據(jù)分析7.2結(jié)論八、感想

2、九、參考文獻(xiàn)摘要 對(duì)本課題的研究主要是調(diào)查文獻(xiàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并測定T8號(hào)鋼在不同淬火加熱溫度下的硬度情況。首先介紹鋼材的種類以及用途，描述T8號(hào)鋼相關(guān)性質(zhì)并制定實(shí)驗(yàn)方案，然后對(duì)五組T8號(hào)鋼在不同淬火加熱溫度下進(jìn)行淬火實(shí)驗(yàn)，對(duì)得到的試樣進(jìn)行金相制備、電子顯微鏡觀察和硬度測定。最后根據(jù)所得數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論，完成報(bào)告。ABSTRACTThis research mainly is to survey the literature and experiments, observation and measurement of T8 steel under different quenching he

3、ating temperature hardness. First to introduce the types and USES of steel, describing T8 steel properties and the experiment scheme, then the number of five groups of T8 steel quenching experiments under different quenching heating temperature, metallographic to get specimen preparation, electron m

4、icroscope observation and hardness measurement. Finally according to the data analysis conclusion, finish the report.關(guān)鍵字: T8鋼、淬火、金相制備、組織成分、奧氏體粗大、洛氏硬度計(jì)KEY WORDS:T8 steel, quenching, metallographic preparation and organization composition, burnt, rockwell hardness tester.一、 概述1.1鋼材的種類和用途 鋼，可以說是現(xiàn)代物質(zhì)社會(huì)的

5、基礎(chǔ)。中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13304-91鋼分類描述：“以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料?！逼渲幸话闶侵赋t鋼外的其他鋼種，部分鉻鋼的含碳量允許大于2%。嚴(yán)格的說，鋼是含碳量在0.0218%-2.11%之間的鐵碳合金。我們通常將其稱為鋼鐵，為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。其它成分是為了使鋼材的性能有所區(qū)別。在十八世紀(jì)工業(yè)革命之后，由于技術(shù)條件的突破，鋼的應(yīng)用得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。如今鋼已經(jīng)成為了建筑業(yè)、制造業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡某煞帧?目前在世界工業(yè)中使用量最大的基本材料要數(shù)碳素鋼，也叫碳鋼

6、，是含碳量小于2%的鐵碳合金。碳素鋼除含有少量的碳外還含有少量的硅、錳、磷、硫。按用途可以把碳素鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和易切削結(jié)構(gòu)鋼三類。碳素鋼的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在建筑、橋梁、鐵道、車輛、船舶和各種機(jī)械制造業(yè)以及石油化工工業(yè)、海洋開發(fā)等方面都得到了大量的應(yīng)用。 碳素工具鋼主要用于制作刃具、模具和量具。其加工性良好，生產(chǎn)成本較低，原材料來源方便；易于冷、熱加工，在熱處理后可獲得相當(dāng)高的硬度；在工作受熱不高的情況下，耐磨性也較好，因而得到廣泛應(yīng)用。但因其淬透性較差需要用水、鹽水或堿水淬火，畸變和開裂傾向較大，耐磨性和耐熱強(qiáng)度很低，所以只適用于制造手工工具或木工工具，以及精度要求不高、形狀簡單、

7、尺寸小、負(fù)荷輕的小型冷作模具，如用來制造小沖頭、剪刀、冷沖模、冷鐓模等。 T8鋼是常見的碳素工具鋼之一，具有較好的韌性和較高的硬度。因其是共析鋼，在奧氏體化時(shí)沒有剩余碳化物作為細(xì)晶粒的質(zhì)點(diǎn)存在，所以耐磨性較差。并且淬火加熱過熱敏感性大，淬火時(shí)容易使晶粒長大。如果采用較低淬火溫度，又會(huì)因?yàn)槿谌氲奶疾蛔愣霈F(xiàn)淬火軟點(diǎn)。兼之塑性和強(qiáng)度較低，不宜制造承受較大沖擊的工具。但經(jīng)過熱處理后會(huì)明顯提高硬度和耐磨性。適用于制造切削刃口在工作時(shí)不變熱的工具，如木工工具、風(fēng)動(dòng)工具、鉗工工具、簡單模具、鉚釘沖模、中心孔銃和沖模、切削鋼材用具、軸承、刀具、鉛錫合金壓鑄板和型芯，以及各類彈簧等。 如果我們想在不改變金屬形

8、狀的條件下改變金屬的物理性能，那么就需要對(duì)金屬進(jìn)行熱處理。熱處理可以改變鋼的顯微結(jié)構(gòu)，使之達(dá)到所需要的物理要求。韌性、硬度和耐磨性，是通過熱處理而獲得的特性中的幾種。淬火就是使金屬獲得較高硬度的一種熱處理方法。鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上某一溫度，保溫一段時(shí)間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進(jìn)行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。其目的是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體的轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或下貝氏體組織，然后配以不同的溫度回火，以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、抗疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種機(jī)械零件

9、的使用要求。1.2 T8鋼的簡介 1.21. T8鋼基本結(jié)構(gòu)T8鋼表示平均含C量為0.8%的優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼，含C：0.75%0.84%，按化學(xué)成分分類是一種碳素鋼，且為高碳鋼。含Si：0.35%；Mn：0.40%；P:0.035%；S0.030%，按冶金質(zhì)量分類是一種優(yōu)質(zhì)鋼。按用途分類T8鋼是一種工具鋼。 鋼鐵是以鐵和碳為主要組成元素的合金材料。鋼鐵材料是工業(yè)中應(yīng)用最廣、用量最多的金屬，其品種繁多、性能各異。 化學(xué)成份： T8碳素工具鋼 碳 C ：0.750.84 硅 Si：0.35 錳 Mn：0.40 硫 S ：0.030 磷 P ：0.035 鉻 Cr：允許殘余含量0.25、0.10(制造

10、鉛浴淬火鋼絲時(shí)) 鎳 Ni：允許殘余含量0.20、0.12(制造鉛浴淬火鋼絲時(shí)) 銅 Cu：允許殘余含量0.30、0.20(制造鉛浴淬火鋼絲時(shí)) 注：允許殘余含量Cr+Ni+Cu0.40(制造鉛浴淬火鋼絲時(shí)) 1.22 T8鋼的性能及用途 T8鋼是淬硬型塑料模具用鋼。淬火回火后有較高硬度和耐磨性但熱硬性低、淬透性差、易變形及強(qiáng)度較低。加熱時(shí)容易過熱,變形也大,塑性強(qiáng)度也較低。因此，T8鋼并不適合做模具，但淬透性較好，可用于制造斷面較大的工具，且熱處理后，因具有較高的硬度與耐磨性，適合用于制造承受一定沖擊而要求較高的刃具，用作需要具有較高硬度和耐磨性的各種工具，比如形狀簡單的模子和沖頭、切削金屬

11、的刀具、打眼工具、木工用的銑刀、埋頭鉆、斧、鑿、縱向手用鋸、以及鉗工裝配工具、鉚釘沖模等次要工具。二、 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?duì)本課題通過理論結(jié)合實(shí)踐的研究，主要目的是要更加了解T8號(hào)鋼通過不同加熱溫度淬火得到的不同硬度，區(qū)別在不同淬火溫度下T8號(hào)鋼的硬度及用途，在試驗(yàn)中我們能熟練掌握硬度計(jì)、箱式電阻爐等儀器設(shè)備的操作方法，并能獨(dú)立整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)了解馬氏體形成機(jī)理并能獨(dú)立掌握金相試樣制備，分析金相圖；達(dá)到對(duì)基本材料試驗(yàn)設(shè)備的認(rèn)知能力以及綜合文獻(xiàn)調(diào)研能力。2.2實(shí)驗(yàn)器材1.空氣電阻爐；2.拋光機(jī)；3.洛氏硬度計(jì)； 4.金相顯微鏡及照相設(shè)備；5.淬火用水槽； 6，鉗子等其他設(shè)備若干。2.3

12、實(shí)驗(yàn)材料1. 15×35mm45鋼棒料4個(gè)； 2. 15×35mmT8鋼棒料5個(gè) ；3.各型號(hào)砂紙若干 ；4.拋光泥；5. 4硝酸酒精。三、熱處理工藝3.1實(shí)驗(yàn)原理3.11 鐵碳平衡相圖碳合金相圖是研究碳鋼組織、確定其熱加工工藝的重要依據(jù)。按組織標(biāo)注的鐵碳相圖見下圖，鐵碳合金在室溫的平衡組織均由鐵素體（Ferrite，簡稱F）及滲碳體（Fe3C，又稱Cementite，）兩相按不同數(shù)量、大小、形態(tài)和分布所組成。高溫下還有奧氏體（A）及高溫鐵素體d固溶體相。 鐵碳平衡相圖中，各點(diǎn)的含義ABCD線為液相線，AHJECF為固相線，E點(diǎn)為區(qū)分鋼和鐵的分界點(diǎn)；S點(diǎn)常成為共析

13、點(diǎn)。S點(diǎn)左邊的鋼成為壓共析鋼，其組織結(jié)構(gòu)為珠光體+鐵素體。S點(diǎn)右邊的鋼成為過共析鋼，其組織結(jié)構(gòu)為珠光體+滲碳體。PQ線：表示鐵素體在0727之間時(shí)所能溶解碳的最大量，或稱為碳在鐵素體中的固溶線。PG線：表示鐵素體在727912之間時(shí),所能溶解碳的最大量。溫度在920時(shí)，鐵素體本身轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。PSK線；稱為共析線，相當(dāng)于727。它表示含碳量0.77%的鋼在緩慢冷卻時(shí)，奧氏體全部轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w的溫度。反之則緩慢加熱時(shí)，它又為珠光體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度。此線常用A1線表示。GS線：是碳鋼奧氏體的轉(zhuǎn)變溫度線，即在緩慢加熱時(shí)，鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變溫度。反之當(dāng)緩慢冷卻時(shí)，則是奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的溫度。常用

14、A3線表示。SE線：表示含碳量超過0.77%的鋼，在緩慢冷卻時(shí)，由奧氏體內(nèi)析出二次滲碳體的溫度，常用Acm表示。JE線：叫固相線。表示含義為鋼在加熱時(shí)，開始熔化的臨界溫度，或冷卻時(shí)，液體合金全部凝固為奧氏體的溫度。BC線：叫液相線。表示碳鋼加熱時(shí)，全部轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w合金的臨界溫度，或冷卻時(shí)，液體開始結(jié)晶的溫度。由此可看出，含碳量越高的鋼，其凝固點(diǎn)（或熔點(diǎn)）越低。NJ線：表示奧氏體開始轉(zhuǎn)變?yōu)殍F的溫度NH線：表示奧氏體完全轉(zhuǎn)變?yōu)殍F的溫度鐵碳合金的平衡組織 名稱 含碳量（%） 平衡組織 工業(yè)純鐵 <0.02 鐵素體 鋼 

15、;亞共析鋼共析鋼過共析鋼 0.020.770.770.772.11 鐵素體+珠光體珠光體珠光體+二次滲碳體 白口鑄鐵 亞共晶白口鐵共晶白口鐵過共晶白口鐵 2.114.304.34.36.9 樹狀珠光體+二次滲碳體+共晶體共晶體（珠光體+滲碳體）板狀一次滲碳體+共晶體鐵碳平衡相圖各主要點(diǎn)說明 點(diǎn)的符號(hào) 溫度， 含碳量，% 說明 ABCDEFGHJKNPSQ 1535149511481227114811489121495149572713947277270 00.504

16、.306.692.116.6700.100.166.6700.020.770.006 純鐵熔點(diǎn)（凝固點(diǎn)）包晶反應(yīng)時(shí)液態(tài)合金的濃度共晶點(diǎn)，LcAE+Fe3C滲碳體熔點(diǎn)（計(jì)算值）碳在Fe中的最大溶解度滲碳體a  Fe同素異晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)（A3）碳在Fe中的最大溶解度包晶點(diǎn)，LB+HAJ滲碳體FeFe同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)（A4）碳在aFe中的最大溶解度共析點(diǎn)，AsFp+Fe3C碳在aFe中的溶3.12 C曲線C曲線就是使加熱至奧氏體區(qū)的鋼過冷至Ar1以下，在不同溫度和時(shí)間下等溫轉(zhuǎn)變得到各種結(jié)構(gòu)組織的曲線，因?yàn)槠湫螤钕窭∽帜浮癈”，故常稱為C曲線(也有的叫S曲線)又稱為過冷奧氏體連續(xù)冷卻曲線

17、。上圖的橫坐標(biāo)代表時(shí)間(用對(duì)數(shù)標(biāo)度)，縱坐標(biāo)代表溫度。在圖上除了C曲線外，還有上臨界溫度線A1、馬氏體轉(zhuǎn)變開始線Ms和馬氏體轉(zhuǎn)變終了線Mz。奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖可分為四個(gè)區(qū)域。以共析鋼為例：區(qū)域，在A1以上，為穩(wěn)定的奧氏體區(qū)域。在這個(gè)溫度區(qū)域里，奧氏體不隨時(shí)間發(fā)生變化。區(qū)域，在A1線與Ms線之間，它被奧氏體轉(zhuǎn)變開始線a和轉(zhuǎn)變終了線b分成三個(gè)部分。第一部分是縱坐標(biāo)線與a線之間的部分，為不穩(wěn)定的過冷奧氏體區(qū)域，其不穩(wěn)定程度隨溫度發(fā)生變化。曲線距縱坐標(biāo)愈近，就意味著奧氏體愈不穩(wěn)定。這個(gè)區(qū)域其形狀如鼻，故稱C曲線鼻部；第二部分是曲線a與b之間的部分，是產(chǎn)生過冷奧氏體和奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的區(qū)域，其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為鐵素

18、體與滲碳體的機(jī)械混合物，隨著轉(zhuǎn)變時(shí)間的延長，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物越來越多，到曲線b時(shí)，過冷奧氏體全部轉(zhuǎn)變完了；第三部分是曲線b的右邊部分，在這個(gè)區(qū)域中奧氏體轉(zhuǎn)變終了的產(chǎn)物為鐵素體與滲碳體的各種混合物。區(qū)域，Ms與Mz之間，為馬氏體與奧氏體共存區(qū)域。隨著溫度的下降與轉(zhuǎn)變時(shí)間的延長，奧氏體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，即馬氏體逐漸增多。區(qū)域，Mz線以下，為馬氏體和殘余奧氏體區(qū)域。亞共析鋼或過共析鋼的C曲線與共析鋼的相似，不同之處是在開始轉(zhuǎn)變線(a)之上，還有一條析出先共析鐵素體線或析出二次滲碳體的線。3.2 T8鋼淬火工藝基礎(chǔ)熱處理工藝包括三個(gè)部分：即加熱、保溫、冷卻。鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac

19、1（過共析鋼）以上某一溫度保溫一段時(shí)間后使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫度）進(jìn)行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。T8鋼淬火后得到馬氏體，不同的淬火溫度得到不同含量和特征的馬氏體。加熱時(shí)間有兩個(gè)步驟，一是升溫二是保溫。通常情況下以裝爐后的溫度達(dá)到淬火溫度所需要的時(shí)間為升溫階段，并以此作為保溫時(shí)間的開始，保溫階段是鋼件溫度均勻并完成奧氏體化所需要的時(shí)間。 淬火冷卻介質(zhì)的選擇，通常使用的淬火冷卻介質(zhì)是水和油。水在650-550范圍冷卻能力較大，在300-200范圍冷卻能力也較大。因此易造成零件的變形和開裂，這是它的最大缺點(diǎn)。提高水溫能降低650-

20、550范圍的冷卻能力，但對(duì)300-200的冷卻能力沒有影響。這不利于淬硬，也不能避免變形，所以淬火用溫度控制在30以下。水在生產(chǎn)中主要用于形狀簡單、截面較大的碳鋼零件的淬火。3.3熱處理步驟1.將4個(gè)45（T8）鋼試樣分別標(biāo)記為1.、2、3、4，5.2.按照表1的順序，到達(dá)的溫度T后，將對(duì)應(yīng)試樣用鉗子放入熱處理爐膛中部；3.從爐溫再次達(dá)到相應(yīng)溫度T開始計(jì)時(shí)，達(dá)到保溫時(shí)間，迅速取出試樣并置于水中攪拌。4.對(duì)其余三個(gè)試樣重復(fù)2、3步。試樣編號(hào)加熱溫度保溫時(shí)間冷卻方式090030水冷185030水冷495030水冷575030水冷E8/0030水冷表 1四、金相制備4.1試樣的粗磨材料試樣先用砂輪粗

21、磨平。在砂輪上磨制時(shí)，應(yīng)握緊試樣，使試樣受力均勻，壓力不要太大，并隨時(shí)用水冷卻，以防受熱引起金屬組織變化。試樣的周界要用砂輪或銼刀磨成圓角，以免在磨光及當(dāng)拋光時(shí)將砂紙和拋光織物劃破。4.2試樣的細(xì)磨細(xì)磨是消除粗磨時(shí)產(chǎn)生的磨痕，為試樣磨面的拋光做好準(zhǔn)備。粗磨平的試樣經(jīng)清水沖洗并吹干后，隨即把磨面依次在由粗到細(xì)的各號(hào)金相砂紙上磨光。400,600,800,1200砂紙，號(hào)小者磨粒較粗，號(hào)大者較細(xì)。握住試樣，使磨面朝下并與砂紙接觸，在輕微壓力作用下把試樣向前推磨，用力要均勻，務(wù)求平穩(wěn)，否則會(huì)使磨痕過深，且造成試樣磨面的變形。試樣退回時(shí)不能與砂紙接觸，這樣“單程單向”地反復(fù)進(jìn)行，直至磨面上舊的磨痕被去

22、掉，新的磨痕均勻一致為止。在調(diào)換下一號(hào)更細(xì)的砂紙時(shí)，應(yīng)將試樣上磨屑和砂粒清除干凈，并轉(zhuǎn)動(dòng)90°角，使新、舊磨痕垂直。金相試樣的磨光除了要使表面光滑平整外，更重要的是應(yīng)盡可能減少表層損傷。每一道磨光工序必須除去前一道工序造成的變形層（至少應(yīng)使前一道工序產(chǎn)生的變形層減少到本道工序生產(chǎn)的變形層深度），而不是僅僅把前一道工序的磨痕除去；同時(shí)，該道工序本身應(yīng)盡可能減少損傷，以便進(jìn)行下一道工序。最后一道磨光工序產(chǎn)生的變形層深度應(yīng)非常淺，應(yīng)保證能在下一道拋光工序中除去。4.3試樣的拋光目的：除金相磨面上因細(xì)磨而留下的磨痕，使之成為光滑、無痕的鏡面。方法：機(jī)械拋光機(jī)械拋光是在專用的拋光機(jī)上進(jìn)行的，拋

23、光機(jī)主要是由電動(dòng)機(jī)和拋光圓盤（200300mm）組成，拋光盤轉(zhuǎn)速為200600r/min以上。拋光盤上鋪以細(xì)帆布、呢絨、絲綢等。拋光時(shí)在拋光盤上不斷滴注拋光液。拋光液通常采用Al2O3、MgO或Cr2O3等細(xì)粉末（粒度約為0.31m）在水中的懸浮液。機(jī)械拋光就是靠極細(xì)的拋光粉末與磨面間產(chǎn)生相對(duì)磨削和液壓作用來消除磨痕的。 操作時(shí)將試樣磨面均勻地壓在旋轉(zhuǎn)的拋光盤上，并沿盤的邊緣到中心不斷作徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。拋光時(shí)間一般為35min。拋光后的試樣，其磨面應(yīng)光亮無痕，且石墨或夾雜物等不應(yīng)拋掉或有曳尾現(xiàn)象。這時(shí)，試樣先用清水沖詵 ，再用無水酒精清洗磨面，最后用吹風(fēng)機(jī)吹干。4.4試樣的侵蝕4.41原理 利用

24、浸蝕劑對(duì)試樣表面的化學(xué)溶解作用或電化學(xué)作用（即微電池原理）來顯示組織。 對(duì)于純金屬單相合金來說，浸蝕是一個(gè)純化學(xué)溶解過程。由于金屬及合金的晶界上原子排列混亂，并有較高的能量，故晶界處容易被浸蝕而呈現(xiàn)凹溝。同時(shí)，由于每個(gè)晶粒原子排列的位向不同，表面溶解速度也不一樣，因此，試樣浸蝕后會(huì)呈現(xiàn)出輕微的凹凸不平，在垂直光線的照射下將顯示出明暗不同的晶粒。對(duì)于兩相以上的合金而言，浸蝕主要是一個(gè)電化學(xué)腐蝕過程。由于各組成具有不同的電極電位，試樣浸入浸蝕劑中就有兩相之間形成無數(shù)對(duì)“微電池”。具有負(fù)電位的一相成為陽極被迅速浸入浸蝕劑中形成凹洼；具有正電位的另一相則為陰極，在正常電化學(xué)作用下不受浸蝕而保持原有平面

25、。當(dāng)光線照射到凹凸不平的試樣表面時(shí)，由于各處對(duì)光線的反射程度不同，在顯微鏡下就能看到各種不同的組織和組成相。4.42浸蝕方法 試樣磨面浸入浸蝕劑中，或用棉花沾上浸蝕劑控試表面。浸蝕時(shí)間要適當(dāng)，一般試樣磨面發(fā)暗時(shí)就可停止。如果浸蝕不足，可重復(fù)浸蝕。浸蝕完畢后，立即用清水沖詵，接著用酒精沖洗，最后用吹風(fēng)機(jī)吹干。這樣制得的金相試樣即可在顯微鏡下進(jìn)行觀察和分析研究。如果一旦浸蝕過度，試樣需要重新拋光，甚至還需在04號(hào)砂紙上進(jìn)行磨光，再去浸蝕。五、觀察拍照5.1電子顯微鏡的使用5.2電鏡照片與組織分析0145E六、性能測試6.1洛氏硬度計(jì)簡介6.2洛氏硬度計(jì)操作方法1. 判斷標(biāo)準(zhǔn)試片是用HRB或HRC(

26、依鑄件試片而定)。 2. 如果是HRC荷重為 150 kg， 使用金鋼石圓錐的壓痕器(HRB荷重為 100 kg使用直徑1/16吋鋼球的壓痕器)。 3. 檢查大荷重手柄是否有歸位。 4. 刻度歸位 (使SET或黑色0刻度對(duì)準(zhǔn)12點(diǎn)鐘方向) 。 5. 用乾凈的布擦拭標(biāo)準(zhǔn)試片。 6. 放置標(biāo)準(zhǔn)試片於底座上，找出適當(dāng)位置對(duì)準(zhǔn)壓痕器(兩點(diǎn)間之距離不得小於3mm)。 7. 施加小荷重，使小指針對(duì)準(zhǔn)紅點(diǎn)中心(大指針約轉(zhuǎn)三圈此時(shí)刻度正負(fù)五度之間，才可做下一步歸零動(dòng)作否則重做) 。 8. 歸零(轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤使SET或黑色0刻度對(duì)準(zhǔn)大指針) 。 9. 施加大荷重，待大指針停止後約1015秒。 10. 移除大荷重。

27、 11. 讀出硬度值(HRC讀黑色刻度，HRB讀紅色刻度) 。 12. 記錄讀數(shù)13. 移除小荷重。 14. 重復(fù)以上操作，每組試樣打點(diǎn)個(gè)數(shù)為5個(gè)。15.硬度測量結(jié)束，保證洛氏硬度計(jì)處于卸載狀態(tài)。七、數(shù)據(jù)處理與分析7.1硬度值數(shù)據(jù)分析試樣編號(hào)硬度值HRC平均值5 1727373717472.6E 2757473767574.61 3747776767876.20 4697173687070.24 5636865706466.0 鋼材淬火后得到馬氏體或貝氏體馬氏體是由奧氏體急速冷卻形成，這種情況下奧氏體中固溶的碳原子沒有時(shí)間擴(kuò)散出晶胞。當(dāng)奧氏體達(dá)到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度Ms時(shí)，馬氏體轉(zhuǎn)變開始產(chǎn)生，母相奧

28、氏體組=組織開始不穩(wěn)定。在Ms以下某溫度保持不變時(shí)，少部分的奧氏體組織迅速轉(zhuǎn)變，但不會(huì)繼續(xù)。只有當(dāng)溫度進(jìn)一步降低，更多的奧氏體才會(huì)轉(zhuǎn)變成馬氏體。最后，溫度到達(dá)馬氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度Mf馬氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束。馬氏體還可以在壓力作用下形成，這種方法經(jīng)常用在硬化陶瓷上（氧化釔、氧化鋯）和特殊的鋼種（高強(qiáng)度、高延展性的鋼）。因此，馬氏體是體心立方結(jié)構(gòu)，奧氏體是面心立方結(jié)構(gòu)。奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變僅需要很少的能量，因?yàn)檫@種轉(zhuǎn)變是無擴(kuò)散位移型的，僅僅是迅速和微小原子重排。馬氏體密度低于奧氏體，所以轉(zhuǎn)變后體積會(huì)膨脹。相對(duì)于轉(zhuǎn)變帶來的體積改變，這種變化引起的切應(yīng)力、拉應(yīng)力則更需要重視。馬氏體在Fe-C相圖中沒有出現(xiàn)，因?yàn)樗皇且环N平衡的組織。平衡組織的形成需要很慢的冷卻速度和足夠時(shí)間擴(kuò)散，而馬氏體是在非常快的冷卻速度下形成。由于化學(xué)反應(yīng)（向平衡態(tài)轉(zhuǎn)變）溫度高時(shí)會(huì)加快，馬氏體在加熱情況下容易分解。這個(gè)過程叫回火。在某些合金中加入合金元素會(huì)減少這種馬氏體的分解。比如，加入合金元素鎢，形成碳化物強(qiáng)化積體。由于淬火過程難以控制，很多淬火工藝通過淬火后獲得過量的馬氏體，然后通過回火去減少馬氏體含量