60Si2Mn硬度达到HRC55-60的热处理工艺设计.docVIP

辽宁工程技术大学 创新性设计实验文献综述 题 目：60Si2Mn硬度达到HRC55-60的热处理工艺设计 指导教师：王洪才 班 级：材料08-4班 姓 名：柳润枝 学 号：0808010417 一、实验目的 1、了解60Si2Mn的化学成分、力学性能以及热处理规范。 2、熟练掌握60Si2Mn的淬火工艺及洛氏硬度计的使用方法。 3、观察60Si2Mn试样在金相显微镜下淬火+中温回火的金相组织。 4、学会如何采用一定的热处理工艺使60Si2Mn的硬度值达到HRC55-60。 二、仪器设备 60Si2Mn圆柱试样，热处理炉，冷却介质（油），砂轮机，洛氏硬度计， 砂纸，玻璃板，抛光机及抛光液，酒精和硝酸溶液，金相显微镜等。 三、实验步骤 1、将60Si2Mn圆柱试样置于热处理炉中，在870℃的温度下进行加热处理，保温12min后在油中进行淬火。 2、将经过淬火+回火处理后的60Si2Mn圆柱试样在砂轮机下进行打磨，使试样表面变得光滑。 3、用洛氏硬度计测量60Si2Mn圆柱试样的硬度值，测量三次并取平均值。 4、将60Si2Mn圆柱试样用砂纸（依次为0号、1号、2号、3号、4号砂纸）进行打磨，然后进行抛光和腐蚀操作。 5、将腐蚀处理后的试样在金相显微镜下进行组织观察。 四、实验结果分析 1、60Si2Mn的化学成分、力学性能以及热处理规范 　60Si2Mn弹簧钢是应用广泛的硅锰弹簧钢，强度、弹性和淬透性较55Si2Mn稍高。60Si2Mn弹簧钢适于铁道车辆、汽车拖拉机工业上制作承受较大负荷的扁形弹簧或线径在30mm以下的螺旋弹簧、也适于制作工作温度在250 ℃以下非腐蚀介质中的耐热弹簧以及承受交变负荷及在高应力下工作的大型重要卷制弹簧以及汽车减震系统等。化学成分 碳 C ：0.56～0.6 　 　锰 Mn：0.60～0.90 　硅 Si：1.50～2.00 硫 S ：≤0.035 　 铜 Cu：≤0.2铬 Cr：≤0.35 　 镍 Ni：≤0.35 　 磷 P ：≤0.035　力学性能 圆材 抗拉强度（σb/MPa）：≥ 屈服点（σs/MPa）：≥ 断后伸长率δ%）：≥ 断面收缩率（ψ/%）：≥ 硬度：热轧≤321HB:冷拉+热处理≤321HB （4）60Si2Mn的密度 60Si2Mn密度为7.85g/cm3。60Si2Mn是应用广泛的硅锰弹簧钢，强度、弹性和淬透性较55Si2Mn稍高。适于铁道车辆、汽车拖拉机工业上制作承受较大负荷的扁形弹簧或线径在30mm以下的螺旋弹簧热处理工艺淬火870℃±20℃,油冷;回火480±50℃(特殊需要时,±30)。 金相组织：回火屈氏体。 交货状态：热轧钢材以热处理或不热处理状态交货，冷拉钢材以热处理状态交货热轧交货规格：2.0~18.0mm,有退火与不退火状态。冷轧交货规格：0.3~4.3mm（钢带）℃-160℃之间回火性能得到最佳的配合，注意必须避开300℃左右的回火脆性区。要求有较高韧性的工模具、要求尺寸稳定性好的量具，回火温度可以提高到250℃左右，硬度为55-60HRC，有较好的韧性。 　 退火：750℃，炉冷，HBS≤222 　　 正火：830-860℃，空冷，HBS≤302 　　　 2、洛氏硬度计的使用方法 (1) 将丝杠顶面及工作台上下端面擦净,将工作台置于丝杠台上 　　 (2) 将试件支撑面擦净置于工作台上,旋转手轮使工作台缓慢上升并顶起压头,至小指针指向红点,大指针旋转3圈垂直向上为止 　 (3) 旋转指示器外壳,使C,B之间长刻线与大指针对正　 (4) 拉动加荷手柄,施加主试验力,指示器的大指针按逆时针方向转动　 (5) 当指示针转动停止下来后,即可将卸荷手柄推回,卸除主试验力　 (6) 从指示器上相应的标尺读数 　 (7) 转动手轮使试件下降,再移动试件.按以上(2)-(6)步骤进行新的试验(8) 试验结束后用防尘罩将机器盖好 3、淬火后金相组织图 材料：60Si2Mn HRC60 工艺情况：加热至870℃后油冷淬火，200℃回火处理 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀 组织说明：大部分为片状马氏体，局部区域为板条马氏体。 4、不同温度回火后的硬度值HRC： 150℃ 200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 550℃ 600℃ 650℃ 61 60 56 51 43 38 33 29 常用回火温度430～480℃，水或空气，HRC45～50 。 5、不同淬火温度下的金相组织 870℃淬火后的金相组织大部分为片状马氏体，局部区域为板条马氏体，随淬火温度的升高，片状马氏体越来越少，板条马氏体则越来越多；但随淬火温度的升高，奥氏体晶粒也明显长大，所形成的板条马氏体板束的尺寸也逐渐长大，同时，残余奥氏