45鋼及T10鋼熱處理實驗

45鋼和T10鋼熱處理實驗一、實驗儀器與試樣試樣：①20X18mm箱式電阻爐，布氏硬度計，洛氏硬度計，砂紙、水（20?30°C）二、實驗內(nèi)容與步驟（一）45鋼（退火或正火，淬火，回火）對熱處理前的45鋼試樣進行硬度測試。采用布氏硬度計對原始試樣進行硬度測試，共測三次取平均值。注意試樣表面應光滑平坦，不應有氧化皮及油污等。本實驗可用砂紙打磨后用丙酮清洗干凈后進行測量。對45鋼進行完全退火并測硬度（1）加熱溫度45鋼的完全退火是加熱到Ac3以上30?50C,即780+30?780+50,在810?830C之間取一個溫度值。（2）加熱速度：形狀簡單的碳素鋼可以隨爐升溫，不控制加熱速度。（3）保溫時間一般碳素鋼在溫度800C左右的箱式電阻爐中加熱，以每毫米直徑或每毫米厚度保溫1.0?1.5min為宜。本實驗按1分鐘/每毫米直徑確定保溫時間按為20min。（4）冷卻速度一般情況下碳鋼的冷卻速度為100?150C/h。本實驗試樣隨爐冷卻到500C左右可出爐空冷。完全退火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用布氏硬度計進行硬度測試，共測三次取平均值。對45鋼進行正火并測硬度與上述完全退火工藝相同，不同的是最后冷卻的時候，保溫一段時間后將試樣直接從爐中取出空冷。正火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用布氏硬度計進行硬度測試，共測三次取平均值。注：鋼的退火和正火每個小組自由選擇其中一個工藝做即可4?對45鋼進行淬火并測硬度。加熱溫度，加熱速度，保溫時間和完全退火工藝相同，所不同的是冷卻的時候，保溫一段時間后直接將試樣從爐中取出，然后迅速將試樣淬入水中，注意淬入水后要不停的運動，破壞試樣表面蒸氣膜的形成。同時水溫控制在40°C以下,還必須不斷補充新水，冷卻水要保持清潔，否則也會降低冷卻能力。淬火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用洛氏硬度計進行硬度測試，共測五次取平均值。5?對45鋼進行回火并測硬度。將淬火后的試樣重新加熱到表5中的某一個溫度范圍內(nèi)，保溫30min,然后從爐中取出試樣空冷。回火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用洛氏硬度計進行硬度測試，共測五次取平均值。X5 45鋼經(jīng)綽丸及不I司溫慶1可火后怡紐織和憧能回ik/siKJ組姒回火后硬度（img性陋特點低溫回火150—250回火馬氏梓+聯(lián)余典氏悻十俱比樹50—57聞碳度■■內(nèi)應力祿小屮溫回火珈TOO回火屁氐休硬度適屮，冇爲的弾性橫溫回火回火瞌氐■體艮有良妍顒tL制性和一立強度招配許的球行性腕(二)T10鋼(正火，球化退火，淬火，回火)對熱處理前的T10試樣進行硬度測試。采用布氏硬度計對原始試樣進行硬度測試，共測三次取平均值。注意試樣表面應光滑平坦，不應有氧化皮及油污等。本實驗可用砂紙打磨后用丙酮清洗干凈后進行測量。對T10鋼進行正火并測硬度加熱溫度T10鋼的正火是加熱到Acm以上30?50°C，即800+30?800+50,在830?850°C之間取一個溫度值。加熱速度：形狀簡單的碳素鋼可以隨爐升溫，不控制加熱速度。保溫時間一般碳素鋼在溫度800C左右的箱式電阻爐中加熱，以每毫米直徑或每毫米厚度保溫1.0?1.5min為宜。本實驗按1分鐘/每毫米直徑確定保溫時間按為20min。冷卻速度試樣直接從爐中取出空冷。正火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用布氏硬度計進行硬度測試，共測三次取平均值。對T10鋼進行球化退火并測硬度T10鋼的球化退火是加熱到Acl以上30?50C,即730+30?730+50，在760?780°C之間取一個溫度值。保溫20min,然后隨爐冷卻。球化退火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用布氏硬度計進行硬度測試，共測三次取平均值。對T10鋼進行淬火并測硬度T10鋼的淬火同樣是加熱到Acl以上30?50C，在760?780°C之間取一個溫度值。保溫20min,將試樣從爐中取出，然后迅速將試樣淬入水中，注意淬入水后要不停的運動，破壞試樣表面蒸氣膜的形成。同時水溫控制在40C以下，還必須不斷補充新水，冷卻水要保持清潔，否則也會降低冷卻能力。淬火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用洛氏硬度計進行硬度測試，共測五次取平均值。5?對T10鋼進行回火并測硬度。本實驗主要對T10鋼進行低溫回火，將淬火后的試樣重新加熱到150?200°C之間的某一溫度，保溫保溫30min,然后從爐中取出試樣空冷。低溫回火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用洛氏硬度計進行硬度測試，共測五次取平均值。幾種常用的碳鋼（45、T10和T12）回火溫度和硬度的關(guān)系列于表6,供實驗參考。衷-6客種不同溫度聞丸后陸硬度值W）回必釀殳TR鋼T】斶T12鋼]5O—2￡Kir5464^6()6260—5555—4557—4-9鈿?恥45-3549—3fi5W?6MC燈?243-S—27駅?2R辻=由了貝體飪班無件不同」上述煩據(jù)儀供參瓠三、實驗報告要求：1?把每次測的硬度值都記錄下來，并取平均值；2?把每次采用的熱處理工藝參數(shù)寫清楚，最好采用表格的形式，將熱處理工藝與硬度數(shù)值對應起來，并根據(jù)理論推斷試樣熱處理后的金相組織（也可以對實驗室已有的相對應的金相標準試樣進行觀察）。對實驗結(jié)果進行對比與分析；實驗感想。附：布氏硬度計的操作步驟洛氏硬度計的操作步驟布氏硬度計的操作步驟一、試驗前準備a.按所需試驗力掛好砝碼。b?松開壓緊釘，轉(zhuǎn)動試驗力保持時間圓盤，使紅色標記對準所需試驗力保持時間刻線。c?將試樣置于臺上。上升試臺，直至手輪與絲杠螺母相對滑動。二、試驗a.轉(zhuǎn)動電源開關(guān)，接通電源，使紅色電源指示燈點亮。b?按動按鈕，電動機開始轉(zhuǎn)動，并做好擰緊壓緊螺釘?shù)臏蕚?。在試驗力保持時間綠色指示燈點亮的同時，迅速擰緊壓緊螺釘。這樣，試驗力將保持到所需的時間。電動機停止轉(zhuǎn)動后，下降試樣臺，取出試樣。e?用讀數(shù)顯微鏡測量壓痕兩垂直方向的直徑，多測幾次取其平均值。由查表2可得到布氏硬度值。測量壓痕時，要嚴防讀數(shù)顯微鏡與試樣發(fā)生相對移動。f?試驗完畢，切斷電源。注意：試驗后的壓痕直徑應在0.25Dvdv0.6D的范圍內(nèi)，否則試驗結(jié)果無效，此時應選擇相應的試驗力重新試驗。本實驗儀器是采用的壓頭是①10mm的淬火鋼球，因此所測的壓痕直徑d應在2.5~6mm之間才有效本實驗儀器選擇的載荷為lOOOkgf，因此F/D2=10。查表1時可根據(jù)表中紅色框中的數(shù)據(jù)對照來查。

表1布氏硬度對照表Di'mm實驗力-壓頭球宜輕平方的出率0.102xF/D￡301610圧02.514.0試F合尢1'N『to^942014710900749032452930.757355—2452122S612.93452251卿1B12-9306.5-153.2B1.20i2&4—98.D749.0324.529.807d/mrnH5W2.4D1.3000.60OTD.24Q32721510921.S2.411.2050.6￡l24D.24132421610B54.021.62.421210Q.6050□.2426433212K107S3.521.42.4312150.60750.343€3731921210653.12122.441.2200.6100D.244嗣3162111Q552.721.12.451.2250.612SD.245&273182091045222D.92.4612300.6150D.24662131120710451.82Dh72.471.2350.61750,24761630820510351.42D55.4B1.2400.6^00D.24661130S旬d1025092Q.42.491.2450.&225D.249&0&30320210150520.22.5D1.2500.62500.25060130120010D50.120.02.5112650.6275□.25159729819999斗49719.92.521-26Q0.63OTD.252592296血98.6J9319.72531-3050.S325D.2535S7觀圈97843919-02.541.2700.6350D.2545S229119497.14A.519.42.551.2750.63750.25557fl28919396.34A.119.32.561.2S00.6400D.25&盹28719195547.819-12.571.3S50.6425D.25756928419094.347.419.02.581.29Q0.6450D.2685642821陋S4.047018.82.591.2950.64750.2595602801&793.346,610.72.6D1.3000.65W□.￡605552781&&92.646.313.55.511-3Q50.6525D.25155127S18491845.91B.42.621.3100.6550D.262S4727318291145.61B.22.6313150.6575□.2635432711&1904^5.216J2.6413200,66000.264sas26917989.744,91792.651.3250.0625□.3B5534267S9.Q44.517.82.661.3300.6850D.26653026517788.444.217.72.6713350.6675D.26752626317587.743.817.52.631.340D.67OT□.263522商17487.043.51742.691.3450.^725□.269518259173騎.443217-32.7D1.2500.6750D.27D^142S717185.742.917.T2.7113550.6775D.27151025517Q85.142.51702.721.3600.65W0.27250725316954.442,21692.731.3650W5027350325116ft83.841.916.82.741.3700.6&54)D.2744992S0166S3.241.6ie.6洛氏硬度計的操作步驟按表2選擇壓頭及載荷；（本實驗室是用的120（金剛石圓錐壓頭，載荷為150kgf,即HRC）根據(jù)試樣大小和形狀選用載物臺；試樣上下兩面磨平，然后置于載物臺上；加預載，按順時針方向轉(zhuǎn)動升降機構(gòu)的手輪，使試樣與壓頭接觸，并觀察讀數(shù)百分表上小針移動至小紅點為止，此時硬度指針（大指針）轉(zhuǎn)了三圈。如果大指針轉(zhuǎn)三圈后，偏離C零位時，允許偏離正負5HR范圍內(nèi)。調(diào)整讀數(shù)表盤，使大指針對準硬度值的起點。如：試驗HRC，HRA硬度時，把大指針與表盤上黑字C處對準；試驗HRB時，使長針與表盤上紅字B處對準；加主載，將加載手柄平穩(wěn)地推向硬度計后方，表針開始移動。卸主載，在硬度計刻度指針停止移動后，扳回加載手柄至原來位置；讀硬度值，表上長針指示的數(shù)字為硬度的讀數(shù)，HRC、HRA讀黑色數(shù)字，HRB讀紅色數(shù)字；下降載物臺，當試樣完全離開壓頭后，才可取下試樣；用同樣的方法在試樣的不同位置測三個數(shù)據(jù)以上，取其算術(shù)平均值為試樣的硬度。各種洛氏硬