工程材料报告打印2.docxVIP

目录1、理论依据12、生成物原理13、实验设计（步骤 参数）14、设备 仪器 参数15、结果 照片 组织 形态与理论符合性26、结论和总结2一、实验的理论依据工程材料课程设计（实训）是以小组团队为基础，在学习“工程材料”教学内容基础上，选择45号钢进行热处理过程实训。在教师指导下对所学习的工程材料的热处理性能进行实践学习，了解和掌握45号钢的热处理方案的设计、试验步骤以及材料组织的形态和性能。通过实训，学习热处理过程的工艺及样品处理方法，掌握金相分析和硬度测量的方法。其目的是： 1、 了解碳钢的基本热处理（淬火及回火）工艺方法。2、 研究含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对钢热处理后性能的影响。3、 掌握洛氏硬度机的使用方法。观察热处理后钢的组织特征。2．实验教学的要求工程材料课程设计（实训）的主要目标是培养学生利用课程中的热处理理论指导实际工作中钢的热处理方法。通过对学生亲自动手的训练，培养学生对工程材料热处理的理论理解和实际操作能力。生成物原理实验理论金相试验是将欲检验之试片表面经言磨抛光（或化学抛光、电化学抛光）至一定的要求光滑后，以特定的腐蚀液于以腐蚀，利用各相或同一相中方向不同对腐蚀程度的不同而能表现出各相之特征，并利用显微镜放大倍率观察判断之。淬火、回火原理 【淬火】　　淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。　　【回火】　　回火是工件淬硬后加热到AC1（加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度AC1（加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。或将淬火后的合金工件加热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快速冷却。一般用于减小或消除淬火钢件中的内应力，或者降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。淬火后的工件应及时回火，通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能具体内容与工作量要求如下：1、钢的淬火淬火就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1(过共析钢)以上30～50℃，保温后放入各种不同的冷却介质中（ V冷应大于V临 ），以获得马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。1）淬火温度的选择选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据 相图确定（如图4所示）。对亚共析钢，其加热温度为 ＋30～50℃，若加热温度不足（低于 ），则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。对过共析钢，加热温度为 ＋30～50℃，淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。2）保温时间的确定淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。表1 碳钢在箱式电炉中加热时间的确定 加热温度(℃)工 件 形 状 圆 柱 形 方 形 板 形 保 温 时 间 分钟/每毫米直径分钟/每毫米厚度分钟/每毫米厚度7001.52.238001.01.529000.81.21.61000 0.4 0.6 0.8 3）冷却速度的影响冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织；在这个前提下又应尽量缓慢冷却，以减少钢中的内应力，防止变形和开裂。为此，可根据C曲线图（如图2所示），使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定的温度范围（650～550℃）进行快冷（即与C曲线的“鼻尖”相切），而在较低温度（300～100℃）时冷却速度则尽可能小些。为了保证淬火效果,应选用合适的冷却方法（如双液淬火、分级淬火等).不同的冷却介质在不同的温度范围内的冷却速度有所差别。各种冷却介质的特性见表2.表2 几种常用淬火介质的冷却能力冷却介质 在下列温度范围内的冷却速度（℃/秒） 650～550℃ 300～200℃ 18℃的的NaCl水溶液（18℃）110030010％NaoH水溶液（18℃）120030010％NaoH水溶液（18℃）800270蒸馏水（50℃）250200硝酸盐（200℃）35010菜籽油（50℃）20035矿务机油（50℃）150