文档介绍：热处理工艺对钢组织与性能的影响
实验目的
1. 了解热处理工艺、组织和性能之间的关系。
2. 了解热处理设备和几种热处理工艺的实际操作,熟悉合金元素在钢中的作用。
3. 考查学生综合运用所学理论和实验技术的能力,培养学生独立分析和解决问题的能力。
实验内容与方案
本实验采用的钢材有40、40CrNi和T8三种,对于每一种钢材,要求得到如下组织:(1) 晶粒粗大的马氏体+残余奥氏体;(2) 晶粒细小的马氏体+残余奥氏体; (3) 回火马氏体;(4) 回火屈氏体;(5) 回火索氏体;(6) 铁素体(或渗碳体)+珠光体。对于40和40CrNi钢还要求得到如下组织:(1) 屈氏体网+马氏体+残余奥氏体;(2) 铁素体+马氏体+残余奥氏体。全班分三组,每组选一种钢材,每人选一种组织进行如下实验:
1. 根据所选钢种和组织,综合运用所学的热处理知识,制定合理的(或能得到所要求显微组织的)热处理工艺;
2. 按照制定的热处理工艺对钢进行热处理;
3. 测定热处理后钢材的性能(硬度、T8钢可作拉伸和冲击实验);
4. 制备金相试样,观察组织并记录(照相);
5. 总结并讨论实验结果。
实验设备与材料
1. 40、40CrNi和T8钢试样
2. 加热炉
3. 硬度计
4. 拉伸试验机
5. 冲击试验机
6. 金相显微镜及数码照相系统
7. 磨光机及金相砂纸
8. 抛光机及抛光液
9. 浸蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、滤纸等
实验基本要求
1. 每位同学均要首先根据实验总学时和实验要求制定实验方案(包括实验时间的具体安排)。注意本综合性实验为团队性实验,每位同学均无法单独完成,制定方案和时间安排时要与其他同学协调好。
,以组为单位讨论并协调热处理方案;
3. 按照方案进行热处理、性能测定、组织观察与记录;
4. 以组为单位分析和总结实验结果,然后再以班为单位分析和总结实验结果。
五、实验结果分析
根据所选钢种和组织,给出合理的热处理工艺,并作简要分析
下图为T8钢水淬后在300℃回火得到的金相图
钢淬火后在300℃左右回火时,易产生不可逆回火脆性。回火到200~300℃的温度范围,淬火钢中原来没有完全转变的残留奥氏体,此时将会发生分解,形成贝氏体组织。在中碳和高碳钢中这个转变比较明显。
低温回火脆性,在300℃左右回火后存在低温回火脆性。此脆性区正是碳化物转变的温度区间,即由于ε碳化物转变成的χ-Fe5C2 以及θ-Fe3C沿马氏体板条或片的界面呈薄膜状析出,引起韧性明显降低,这是形成低温回火脆性的主要原因。韧性的残余奥氏体分解成回火马氏体或贝氏体也促进此类脆性。在更高温度回火后脆性消失,若再次在300℃附近回火,脆性不再出现,故又称不可逆回火脆性。
2. 记录实验结果,画出回火温度与硬度之间的关系曲线
(1)实验数据
材质
1000
860
770
回火
水淬
油淬
正火
200
300
400
500
600
45#(4)
48.