資源描述：
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)手冊.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》實驗指導(dǎo)書材料實驗室編寫適用專業(yè)：工業(yè)工程物流管理工商管理江蘇科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2008年9月本課程是管理類專業(yè)一門主要學(xué)科基礎(chǔ)課，實驗內(nèi)容是:鋼的熱處理工藝操作、硬度測試及熱處理后組織觀察綜合實驗，通過實驗教學(xué)，可使學(xué)生掌握碳鋼基本熱處理工藝操作方法及性能測試，學(xué)會識別普通碳鋼熱處理后的顯微組織形貌特征，訓(xùn)練及培養(yǎng)學(xué)生分析判斷材料成分、組織、性能之間相互關(guān)系的綜合能力。實驗1:鋼的熱處理工藝操作、硬度測試及熱處理后組織實驗學(xué)時：4實驗類型：綜合實驗要求：選修一、實驗?zāi)康模?）了解碳鋼的熱
2、處理操作；（2）研究碳鋼加熱溫度、冷卻速度、回火溫度對鋼性能的影響；（3）觀察熱處理后的組織及其變化；（4）了解硬度計的原理、初步掌握洛氏硬度計的使用。二、實驗內(nèi)容1、按表1屮的熱處理工藝進(jìn)行操作，并對熱處理后的各樣晶進(jìn)行破度測定，將硬度值填入表1屮。表1各種熱處理工藝加熱溫度°C45鋼T12冷卻方式20鋼45鋼T12鋼學(xué)號硬度學(xué)號硬度學(xué)號硬度920水冷780水冷860780灰冷860780空冷860780油冷860水冷45鋼回火工藝學(xué)號回火溫度°C200300400500600回火前破度回火后硬度注:保溫時間可按1
3、分鐘/每毫米直徑計算;回火保溫時間均為30分鐘，然后取出空冷。2、觀察下列表2熱處理后的金相試樣，并畫出組織示意圖。表2熱處理后的金相試樣編號鋼號處理狀態(tài)顯微組織腐蝕劑120920°C水淬板條M4%硝酸酒精245退火F+P4%硝酸酒精345正火F+P4%硝酸酒精445860°C油淬M+B上+T+F少4%硝酸酒精545860°C水淬M4%硝酸酒精645780°C水淬M+F4%硝酸酒精7T121000水淬+180°C回火竹葉狀M+Ar4%硝酸酒精8T12780°C水淬隱晶M+顆粒狀Fe3C+Ar4%硝酸酒精9T12780
4、°C水淬+180°C回火回火M+顆粒狀FeQ4%硝酸酒精10T12760°C球化退火球狀P4%硝酸酒精1145860°C水淬低溫回火回火M4%硝酸酒精1245860°C水淬屮溫回火回火T4%硝酸酒精1345860°C水淬高溫回火回火S4%硝酸酒精三、實驗原理、方法和手段（-）鋼的熱處理工藝：鋼的熱處理基本工藝有退火、正火、淬火和回火。進(jìn)行熱處理時，加熱是第一道工序，F(xiàn)I的是為了得到奧氏體，因為鋼的最終組織珠光體、貝氏體和馬氏體都是由奧氏體轉(zhuǎn)變來的。二是保溫、Fl的使奧氏體均勻化。三是冷卻,是改變組織和性能的重要因素。
5、因此，正確選擇三個基本因素是熱處理成功的基本保證。1.加熱溫度的選擇（1）退火加熱溫度：根據(jù)Fe-FesC相圖確定。對亞共析鋼,其加熱溫度為；共析鋼和過共析鋼加熱至AC1+（20?30）°C（球化退火），H的是得到球狀滲碳體，降低破度，改善切削性能。（2）正火加熱溫度:一般亞共析鋼加熱至Acs+（30?50）°C；過共析鋼加熱至+（30?50）°C,即加熱到奧氏體單相區(qū)。（3）淬火加熱溫度:一般亞共析鋼加熱至Acs+（30?50）°C,淬火后的組織為均勻細(xì)小的馬氏體。如果加熱溫度不足（如低于Acs），則淬火組織屮將出
6、現(xiàn)鐵索體，造成淬火后硬度不足;共析鋼和過共析鋼加熱至Acl+（30?50）°C,淬火后的組織為陷晶馬氏體與粒狀二次滲碳體。未溶的粒狀二次滲碳體可以提高鋼的耐摩性。的粒狀二次滲碳體可提高鋼的硬度和耐磨性。過高的加熱溫度（高于Ag）,會因得到粗大的馬氏體，過多的殘余奧氏體而導(dǎo)致硬度和耐磨性下降，脆性增加。（4）冋火溫度：鋼淬火后都要冋火，冋火溫度決定于最終所要求的組織和性能（工廠屮常常是根據(jù)硬度的要求）。按加熱溫度不同，冋火可分為三類：低溫回火：在150?250°C回火，所得組織為回火馬氏體，硬度約為IIRC57-60,
7、其H的是降低淬火應(yīng)力，減少鋼的脆性并保持鋼的高硬度。一般用于切削工具、量具、滾動軸承以及滲碳和報化件。屮溫回火：在350?500°C冋火，所得組織為冋火屈氏體，硬度約為HRC40-48,其H的是獲得高的彈性極限，同吋有高的韌性。因為它主要用于各種彈簧及熱鍛模。高溫回火：在500?650°C回火，所得組織為回火索氏體，硬度約為IIRC25-35,其FI的是獲得既有一定強(qiáng)度、硬度、又有良好的沖擊韌性的綜合機(jī)械性能，常把淬火后經(jīng)高溫冋火的處理稱為調(diào)質(zhì)處理，因此一般用于各種重要零件，如柴油機(jī)連桿螺栓、汽車半軸以及機(jī)床主軸等。
8、2.保溫時間的確定為了使鋼件內(nèi)外各部分溫度均勻一?致，并完成組織轉(zhuǎn)變，使碳化物溶解和奧氏體成分均勻化，就必須在淬火加熱溫度下保溫一定時間，通常將鋼件升溫和保溫所需的吋間計算在一起，統(tǒng)稱為加熱吋間。在具體生產(chǎn)條件下，工件加熱吋間與鋼的成分、原始組織、工件兒何形狀和尺寸，加熱介質(zhì)、爐溫、裝爐方式等許多因素有關(guān)。對于本實驗屮的碳鋼，保溫時間為：工件的
