45鋼及T10鋼熱處理試驗

1、45鋼和T10鋼熱處理實驗一、實驗儀器與試樣1. 試樣：O20X18nun2. 箱式電阻爐，布氏硬度計，洛氏硬度計，砂纟氏、水（20309）二、實驗容與步驟（一）45鋼（退火或正火，淬火，回火）1. 對熱處理前的45鋼試樣進(jìn)行硬度測試。采用布氏硬度計對原始試樣進(jìn)行硬度測試，共測三次取平均值。注意試樣 表面應(yīng)光滑平坦，不應(yīng)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(jìn)行測量。2. 對45鋼進(jìn)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3050°C,即780+30780+50,在810 83（rc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

2、升溫，不控制加熱速度。（3）保溫時間一般碳素鋼在溫度80（rc左右的箱式電阻爐中加熱，以每毫米直徑或每亳米 厚度保溫1.01.5min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io（fi5（rc/h。本實驗試樣隨爐冷卻到500°C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(jìn)行硬度測試，共測三次取平均值。3. 對45鋼進(jìn)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纟氏將表面的氧化皮和脫碳

3、層打磨掉，然后采用布氏硬度 計進(jìn)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(jìn)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，然后述速將試樣淬入水中，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4(rc以下, 還必須不斷補(bǔ)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纟氏將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用洛氏硬度 計進(jìn)行硬度測試，共測五次取平均值。5. 對45鋼進(jìn)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

4、圍，保溫30min,然后從爐 中取出試樣空冷?；鼗鸷蟮脑嚇酉扔蒙凹垖⒈砻娴难趸ず兔撎紝哟蚰サ?，然后采用洛氏硬度 計進(jìn)行硬度測試，共測五次取平均值。表5*鈿經(jīng)淬火及不同溫度閆火后的組織和桂能類型回火溫度2)回火后前組織何火后硬度(I IRC)性施特點低泯回火150 250回火馬氐怵+殘余奧 氏體+桜化物5057寓硬度,內(nèi)應(yīng)力減小中溫回火350500回火屈氏體35 45硬度適屮，有爲(wèi)的彈性侖遍回火500-650囘火盍氏體20 33貝冇區(qū)好魁性韌性和一 定強(qiáng)廃招氐合的綜合性詭(二)T10鋼(正火，球化退火，淬火，回火)1. 對熱處理前的T10試樣進(jìn)行硬度測試。采用布氏硬度計對原始試樣進(jìn)行硬度測試，

5、共測三次取平均值。注意試樣 表面應(yīng)光滑平坦，不應(yīng)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(jìn)行測量。2. 對T10鋼進(jìn)行正火并測硬度(1) 加熱溫度T10鋼的正火是加熱到Acm以上3050°C,即800+30800+50,在830 85(rc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800°C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1.01.5min為宜。本實驗按1分鐘/每毫米直徑確定保溫時間按為 20min<>(4) 冷卻速度試樣直接從爐中取出空冷。正火后的試樣

6、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(jìn)行硬度測試，共測三次取平均值。3. 對T10鋼進(jìn)行球化退火并測硬度T10鋼的球化退火是加熱到Acl以上3050°C,即730+30730+50,在 760'78(TC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(jìn)行硬度測試，共測三次取平均值。4. 對T10鋼進(jìn)行淬火并測硬度T10鋼的淬火同樣是加熱到Acl以上3050"C,在76078(TC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

7、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4(TC以下，還 必須不斷補(bǔ)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纟氏將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用洛氏硬度 計進(jìn)行硬度測試，共測五次取平均值。5.對T10鋼進(jìn)行回火并測硬度。本實驗主要對T10鋼進(jìn)行低溫回火，將淬火后的試樣重新加熱到1502009 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(jìn)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。麥6各種不同

8、淙度岡火后的枝度值（I1RC）回火磁（045鋼TJ?鋼TI0鋼T12鋼150 200 *0W)-5464 60S4 6265 62200-300 *0545060-55&2弘6257300400054)40554556 4757 49400-500*040 33453547 3R49-38500-600*033 2435-2738 2738-28注：由丁貝體魁埋辦件不同，I述數(shù)據(jù)儀供參考。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(yīng)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

9、實驗 室已有的相對應(yīng)的金相標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行觀察）。3. 對實驗結(jié)果進(jìn)行對比與分析；4. 實驗感想。附：1. 布氏硬度計的操作步驟2洛氏硬度計的操作步驟1 布氏硬度計的操作步驟一、試驗前準(zhǔn)備a. 按所需試驗力掛好磋碼。b. 松開壓緊釘，轉(zhuǎn)動試驗力保持時間圓盤，使紅色標(biāo)記對準(zhǔn)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(jī)開始轉(zhuǎn)動，并做好擰緊壓緊螺釘?shù)臏?zhǔn)備。c. 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。d. 電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動后，下降試樣臺，取

10、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(yán)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(yīng)在0. 25D<d<0. 6D的圍，否則試驗結(jié)果無效，此時應(yīng) 選擇相應(yīng)的試驗力重新試驗。本實驗儀器是采用的壓頭是OlOnun的淬火鋼球，因此所測的壓痕直徑d應(yīng)在2. 56mm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布氏硬度對照表球臣徑D/mm實驗力頭球詢代半方的比莎0.102xF/D2301575.02.514.0誠

11、F令力N1029 420147109 8074 9032 452980.757 3552 4521 226612.9245.22.51 839612.9306.5153.261.29129498.0749.0324.529.807壓痕半均直徑 d.mm仙HJW2.401.2000.60000.24065332721810954.521.82.411.2050.60240.24164832421610854.021.62.421.2100.60500.24264332121410753.521.42.431.2150.60750.24363731921210653.121.22.441.2200

12、.61000.24463231621110552.721.12.451.2250.61250.24562731820910452.220.92.461.2300.61500.24662131120710451.820.72.471.2350.61750.24761630820510351.420.52.481.2400.62000.24861130620410250.920.42.491.2450.62250.24960630320210150.520.22.501.2500.62500.25060130120010050.120.02.511.2550.62750.2515972981999

13、9.449.719.92.521.2600.63000.25259229619798.649.319.72.531.2650.63250.25358729419697.848.919.62.541.2700.63500.25458229119497.148.519.42.551.2750.63750.25557828919396.348.119.32.561.2800.64000.25657828719195.547.819.12.571.2850.64250.25756928419094.847.419.02.581.2900.64500.25856428218894.047.018.82.

14、591.2950.64750.25956028018793.346.618.72.601.3000.65000.26055527818592.646.31&52.611.3050.65250.26155127618491.845.918.42.621.3100.65500.26254727318291.145.618.22.631.3150.65750.26354327118190.445.218.12.641.3200.66000.26453826917989.744.917.92.651.3250.66250.26553426717889.044.517.82.661.3300.6

15、6500.26653026517788.444.217.72.671.3350.66750.26752626317587.743.817.52.681.3400.67000.26852226117487.043.517.42.691.3450.67250.26951825917386.443.217.32.701.3500.67500.27051425717185.742.917.12.711.3550.67750.27151025517085.142.517.02.721.3600.68000.27250725316954.442.216.92.731.3650.68250.27350325

16、116883.841.916.82.741.3700.68500.27449925016683.241.616.62 洛氏硬度計的操作步驟1. 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）2. 根據(jù)試樣大小和形狀選用載物臺；3. 試樣上下兩面磨平，然后置于載物臺上；4. 加預(yù)載，按順時針方向轉(zhuǎn)動升降機(jī)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(fù)5HR圍。5. 調(diào)整讀數(shù)表盤，使大指針對準(zhǔn)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(zhǔn)；試驗HRB時，使長針與表盤上紅字B處對準(zhǔn)；6. 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。7. 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；8. 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；9. 下降載物臺，當(dāng)試樣完全離開壓頭后，才可取下試樣；10. 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