機械制造基礎(chǔ)實驗總結(jié)報告

1、機械制造實驗總結(jié)報告姓名：李玉龍 學號： 5902110017 班級：熱能 101金屬工藝學報告這學期接觸了一門新的學科，叫機械制造基礎(chǔ)，通過半學期的 了解和所學，讓我對機械學科門類有了一個更為全面的認識，特別是前不久剛做的三個有關(guān)實驗，更是讓我對這門學科產(chǎn)生濃厚的學習興 趣，同時也對科學實驗更是無比的贊嘆和求知。 三個實驗的名稱分別 為：一碳鋼的表面淬火操作，二碳鋼的熱處理操作，三碳鋼及鑄鐵平 衡組織觀察，下面就圍繞這三個實驗，我想談?wù)勎业囊恍┛捶ê涂?結(jié)首先是第一個實驗，碳鋼的淬火工藝，其原理是通過對鋼材表面的 淬火，使表面得到馬氏體，而它的內(nèi)部依然保持處理前的組織， 淬火 的主要原因是使

2、鋼材表面硬度增加， 耐磨性調(diào)高，而它的內(nèi)部卻始終 保持原有特性。有些零件在工件時在受扭轉(zhuǎn)和彎曲等交變負荷、沖擊負荷的作用下，它的表面層承受著比心部更高的應(yīng)力。 在受摩擦的場 合，表面層還不斷地被磨損，因此對一些零件表面層提出高強度、 高 硬度、高耐磨性和高疲勞極限等要求，只有表面強化才能滿足上述要 求。由于表面淬火具有變形小、生產(chǎn)率高等優(yōu)點，因此在生產(chǎn)中應(yīng)用 極為廣泛。在實驗過程中，我們所采用的加熱方法為表面感應(yīng)加熱淬 火，利用電磁感應(yīng)效應(yīng)在鋼材表面產(chǎn)生感應(yīng)電流， 對零件表面進行加 熱，工件加熱到一定程度后，用水進行冷卻，工件淬火后的組織包括： 淬硬區(qū)（馬氏體），過渡區(qū)（馬氏體加自由鐵素體），

3、芯部（原始組織）， 強調(diào)一點，在其中我們的加熱方法為感應(yīng)加熱，他的好處在于工件表 面氧化小、脫碳小，變形小，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)率高等。下面的一個實驗為鋼的熱處理操作， 熱處理是機械制造中熱加工工 藝的一種。 它對保證機械產(chǎn)品的質(zhì)量， 延長使用壽命， 有著重大的作 用。鋼的熱處理就是利用鋼在加熱、 保溫和冷卻作用下， 其內(nèi)部發(fā)生 組織狀態(tài)（晶體結(jié)構(gòu)、組織形態(tài)） 、物理狀態(tài)（比容、殘余內(nèi)應(yīng)力等） 和化學成分分布的變化，而使工件具有預期的工藝性能、機械性能、 物理性能和化學性能， 以達到便于冷熱加工， 提高使用壽命， 充分發(fā) 揮材料潛力的目的。鋼的熱處理基本工藝包括退火、正火、淬火、回 火和化學熱處理等

4、。而其主要原理有兩點： 1 奧氏體化后的鋼件，經(jīng) 不同的冷卻速速后， 便得到不同的組織， 在宏觀上， 就表現(xiàn)出不同的 機械性能，2 淬火后的工件，經(jīng)不同的溫度回火， 將獲得不同的組織， 在宏觀上表現(xiàn)出不同的機械性能， 下面再介紹一下碳鋼熱處理基本工 藝：1. 鋼的退火： 鋼的退火指將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時間，然后使它 慢慢冷卻的過程。鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的 溫度，經(jīng)過保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。2. 鋼的正火 :正火，又稱?；菍⒐ぜ訜嶂?Ac3或Acm以上4060C, 保溫一段時間后， 從爐中取出在空氣中或噴水、 噴霧或吹風冷卻的金 屬熱處理工藝。 其目的是在于使

5、晶粒細化和碳化物分布均勻化， 去除 材料的內(nèi)應(yīng)力，降低材料的硬度。3. 鋼的淬火：所謂淬火就是將鋼加熱到 Ac3 （亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上3050C,保溫后放入各種不同的冷卻介質(zhì)中（V冷應(yīng)大于V臨）,以獲得馬氏體組織。碳鋼經(jīng)淬火后的組織由馬氏體及一定數(shù)量的殘余 奧氏體所組成。為了正確地進行鋼的淬火， 必須考慮下列三個重要因素： 淬火加 熱的溫度、保溫時間和冷卻速度。4. 鋼的退火：退火是一種金屬熱處理工藝， 指的是將金屬緩慢加熱到一定溫度， 保持足夠時間， 然后以適宜速度冷卻。 目的是降低硬度， 改善 切削加工性；消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向； 細化晶粒，調(diào)整組織，消

6、除組織缺陷。 Fe-Fe3C 狀態(tài) 圖 和C-曲線是制定碳鋼熱處理工藝的重要依據(jù)。熱處理參 數(shù)主要包括加熱溫度 '保溫時間和冷卻速度。（ 1）加熱 溫 度的 確定 。淬火溫 度取 決于 鋼 的 臨 界點。亞共析鋼，適宜的淬火溫度為Ac3以上30 C5 0 C , 淬火后的組織為均勻細小的馬氏體。如果加熱溫度小于A c 3，淬火組織中仍保留一部分原始組織的鐵素體，會造 成淬火硬度不足。過共析鋼，適宜的淬火溫度為A c 1以 上30 C 50 C,淬火后的組織為馬氏體和二次滲碳體。第三個實 驗為碳鋼及鑄鐵平衡組織觀察，其主要原理是利用 顯微鏡觀察其成分， 即研究鐵碳合金在平衡狀態(tài)下的顯微組

7、織， 根據(jù) 含碳量不同， 鐵碳合金可分為工業(yè)純鐵、 鋼及白口鑄鐵三大類。 現(xiàn)分別說明其組織形成過程及特征（一）工業(yè)純鐵碳的質(zhì)量分數(shù)小于0.0 218%的鐵碳水化合物合金稱為工業(yè)純鐵 見圖二。當其冷到碳在a -Fe中的固溶度線PQ以下時，將沿鐵素體圖二工業(yè)純鐵的顯微組織 100 X晶界析出少量三次滲碳體，鐵素體的硬度高達80HB左右，而滲碳體 的硬度高達800HB，因工業(yè)純鐵中的滲碳體 量很少、故硬度、強度不高而塑膠性、韌性較好。（二）鋼碳的質(zhì)量分數(shù) Wc在（002182.11） %之間的鐵碳合金稱為碳鋼根據(jù)合金在相圖中的位置可分為亞共析、共析和過共析鋼。圖三亞共析鋼的顯微組織 500 Xa）

8、20 鋼 b ） 40 鋼 c ） 60 鋼圖四T12鋼的顯微組織500 Xa） 4%硝酸酒精侵蝕b ）苦味酸鈉溶液熱（三）白口鑄鐵1.共晶白口鐵（Wc = 43%）此合金由液態(tài)冷卻到1148C時, 全部發(fā)生共晶反應(yīng)：L（4.3%）f A（2.11%c ）+Fe3C，所得產(chǎn)物稱萊氏體 （Ld），呈豹皮狀，其中奧氏體呈短捧或小條狀分布在滲碳體基體上。在以后繼續(xù)冷卻的過程中，只有奧氏體原地發(fā)生轉(zhuǎn)變，先析出二次滲碳體，所在727 C形成珠光體，如圖五一a2亞共晶白口鐵這類合金凝固時先析出初生奧氏體，呈樹枝 狀，剩余液體在1148C發(fā)生共晶反應(yīng)得到萊氏體。繼續(xù)冷卻時初生 奧氏體及共晶體中的奧氏體各在原地發(fā)生相同的轉(zhuǎn)變，及先析出二次滲碳體，后形成珠光體，如圖五一 b。3過共晶白口鐵 過共晶白扣鑄鐵的組織為粗大狀的一次滲碳體加變態(tài)萊氏體，如圖五一c圖五 白口鑄鐵的顯微組織a）共晶400 X b ）亞共晶200 X c ）過共晶125實驗感想本次這些實驗是一次綜合性較強的實驗，在這些實驗 中，我們了解到了幾個重要的工藝，比如淬火，回火，以及 其目的。更重要的是，我們親身體驗到了在不同的工藝下， 組織的不同。我們還了解了制作晶像樣品組織照片的方法。 在與同學們的商討中，對書本的知識有了進一步的鞏固。這 樣的實驗在我們來說是十分有意義