实验二-碳钢的热处理及硬度测试实验报告

实验二碳钢的热处理及硬度测试实验报告一、实验目的1.了解碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。2.研究冷却条件与钢性能的关系。3.分析淬火及回火温度对钢性能的影响。二、实验设备及材料1)箱式电炉及控温仪表；2)洛氏硬度机；3)冷却剂：水，油（使用温度约20℃）；4)试样：45钢。三、实验内容及步骤实验分四个小组，依次如下：退火：取5个试样砂纸打磨去氧化皮→测HRB硬度第一组：水淬+低温回火840℃×15min→水冷→去氧化皮→测HRC硬度→200℃×30min低温回火→去氧化皮→测HRC硬度第二组：油淬840℃×15min→油冷→去氧化皮→测HRC硬度第三组：水淬+高温回火840℃×15min→水冷→去氧化皮→测HRC硬度→550℃×20min高温回火→去氧化皮→测HRC硬度第四组：正火840℃×15min→空冷→去氧化皮→测HRC硬度说明：1.为便于比较，一律用洛氏硬度测定，但退火状态的试样要用淬火钢球压头，载荷为100kg，即HRB。其余热处理后的硬度测试均用金刚石压头，载荷为150kg，即HRC。2.由于实验所用试样较小，故低温回火保温时间可为30分钟，高温回火时间可为20分钟，回火后在水中冷却。3.第一组和第二组共用一个840℃加热炉，且取样冷却时第一组水冷的同学先取；第三组和第四组共用一个840℃加热炉，且取样冷却时第三组水冷的同学先取。四、注意事项1．本实验加热都为电炉，由于炉内电阻丝距离炉膛较近，容易漏电，所以电炉一定要接地，在放、取试样时必须先切断电源。2．往炉中放、取试样必须使用夹钳，夹钳必须擦干，不得沾有油和水。开关炉门要迅速，炉门打开时间不宜过长。3．试样由炉中取出淬火时，动作要迅速，以免温度下降，影响淬火质量。4．试样在淬火液中应不断搅动，否则试样表面会由于冷却不均而出现软点。5．淬火时水温应保持20~30℃左右，水温过高要及时换水。6．退火、正火、淬火或回火后的试样均要用砂纸打磨，去掉氧化皮后再测定硬度值。五、实验报告要求1)填写表1和表2。表1淬火及正火实验组别淬火加热温度（℃）及保温时间（min）冷却方式45钢处理前硬度处理后硬度1840℃×15min水冷2840℃×15min油冷3840℃×15min水冷4840℃×15min空冷表2回火实验组别13回火温度200℃550℃回火前HRC回火后HRC2)分析淬火冷却速度与回火温度对钢组织和性能的影响。