MnTiB热处理试验报告.PDFVIP

材料综合实验 20MnTiB 热处理实验报告 组员：郭宇涛、陈挺、代振邦、郑鸿鹏、刘迪、陶思颖、王伟成、 袁锐、杨诚智、张玮童、庞卓锐、梅传能、董金剑 实验日期：2016.05 指导老师：陈秋龙、周伟敏 实验成绩： 一、实验目的 1. 了解20MnTiB 的基本热处理（淬火和回火）工艺方法。 2. 研究冷却方式对20MnTiB 性能的影响。 3. 分析淬火及回火温度对20MnTiB 性能的影响。 二、实验原理 1. 淬火 所谓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。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，可根据铁碳相图确定。对亚共析钢，其加热温度为 3 ＋30～50℃，若加热温 度不足，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1 ＋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。 （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。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。 2. 回火 钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆，并且工件内部存在很大的内应力，如果直接进行 磨削加工往往会出现龟裂；一些精密的零件在使用过程中将会由于变形引起尺寸变化而失去 精度，甚至开裂。因此钢淬火后必须进行回火处理。不同的回火工艺可以使钢获得所需的性 能。 三、实验材料和设备 材料综合实验 1. 实验材料 试样：20MnTiB，其主要成分见表3.1 表3.1 20MnTiB 主要成分表 w% 成分 C Si Mn Ti B 含量 0.17~0.24 0.17~0.37 1.30~1.60 0.04~0.10 0.0005~0.0035 2. 实验设备 （1）箱式电炉； （2 ）HV 硬度机； （3 ）冷却介质：水、油等； （4 ）金相显微镜及数码照相系统磨光机及金相砂纸； （5 ）抛光机及抛光液； （6 ）浸蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、滤纸等； 四、实验内容和步骤 1. 根据淬火条件不同，分别对试样进行淬火处理，淬火方案见表4.1 ； 保温时间5min 保温时间20min 组别 淬火温度（℃） 冷却方式 组别 淬火温度（℃） 冷却方式 1 780 炉冷 1 780 炉冷 2 780 空冷 2 780 空冷 3 780 油冷 3 78