一、 实验目的1. 了解碳钢的基本热处理工艺方法2. 研究冷却条件与钢性能的关系3. 分析淬火和回火温度对钢性能的影响二、 实验设备和试件1. 实验设备:SX-10M-2.5型箱试电阻炉2. 试件:45钢、30钢及T8钢试件各一件3. 45钢淬火后的试件三件三、 实验原理热处理是一种重要的金属加工工艺方法,目的是提高钢的性能(使用性能和工艺性能)。钢的热处理的工艺特点是,将钢加热到一定的温度,保温一定的时间,然后以一定的冷却速度进行冷却。通过该工艺过程使钢的性能发生改变。四、实验内容和步骤(一) 钢的淬火热处理淬火热处理就是把碳钢加热到AC3或者AC1以上30-50°C,保温后放到不同的冷却介质中进行快速冷却(冷却速度大于临界冷却速度),以得到马氏体组织(M)。淬火后的组织为马氏体和残余奥氏体。1. 淬火温度的确定根据材料的不同,在表1中查得其临界温度AC3或者AC1,然后加上40°C,就可以得到其加热温度。亚共析钢(45钢,30钢):加热温度=AC3 + 40°C过共析钢(T10钢):加热温度=AC1 + 40°C所以最终30钢的加热温度= °C + 40°C=45钢的加热温度= °C + 40°C=45钢的加热温度= °C + 40°C=2. 保温时间的确定零件随炉子加热达到所需的加热温度以后,还要进行一段时间的保温,以保证整个零件均匀充分地达到所需要的温度。显然保温时间跟工件的大小和形状有关系。通过测量零件的尺寸,然后查表2,计算试件的保温时间。零件的尺寸为直径二十毫米的圆柱形零件,所以30钢、45钢、T10钢的保温时间分别为:3. 冷却介质的选择冷却是淬火的关键工序。它直接影响淬火后的钢的性能。淬火的冷却速度要大于临界冷却速度,以获得过冷马氏体组织。同时在冷却过程中还要控制结晶过程中内应力的产生,防止变形和开裂的发生。为了保证淬火效果,应选择合适的冷却介质和冷却方法。本实验中我们选择室温下的水作为冷却介质。4. 工件放入炉中,设定电炉温度控制器的加热控制温度,开始加热。5. 电炉达到设定温度后,开始保温的计时。6. 工件出炉,快速放入水中冷却。(二) 钢的回火热处理钢在淬火后得到的马氏体组织硬而脆,且工件内部有很大的内应力。回火的目的是消除内应力,适当降低硬度,改善加工性能。根据不同的工艺要求,回火分为高温回火,中温回火和低温回火三种工艺方法,其温度的选择及