实验13　钢的热处理实验

一、实验目的

（1）通过本实验，使学生加深对钢热处理原理、工艺、组织与性能关系的理解。

（2）熟悉常用热处理设备及仪器的使用方法。

（3）提高学生的热处理实践能力。

二、实验原理

热处理的主要目的是改变钢的微观组织结构，从而改变其性能，其中包括使用性能及工艺性能。钢的热处理工艺是指将钢加热到一定温度后，经一定时间保温，然后在某种介质中以一定速度冷却下来，通过这样的热处理工艺过程能使钢的使用性能发生改变。热处理之所以能使钢的使用性能发生显著变化，主要原因是由于钢的内部组织结构在热处理过程中可以发生一系列变化。采用不同的热处理工艺过程，将会得到不同的组织结构，从而获得所需要的使用性能。

钢的热处理基本工艺方法包括退火、正火、淬火和回火等。

三、实验用品

热处理加热炉；洛氏硬度计；零件（45号钢）。

热处理介质：空气、水、10 %NaCl溶液、机油、亚硝酸盐等。

四、实验步骤

（1）钢的退火

① 将45号钢试样加热至AC₃+（30～50）℃，保温20min，炉冷至300℃，空冷。

② 测量试样的硬度。

（2）钢的正火

① 将45号钢试样加热至AC₃+（30～50）℃，保温20min，空冷。

② 测量试样的硬度。

（3）钢的淬火

① 将3个45号钢试样加热至AC₃+（30～50）℃，保温20min，盐水冷、水冷、油冷。

② 测量试样的硬度。

（4）淬火后的回火

① 将3个45号钢试样加热至AC₃+（30～50）℃，保温20min，水冷；然后分别在200℃、350℃、600℃回火。

② 测量试样的硬度。

（5）钢的等温淬火

① 将45号钢试样加热至AC₃+（30～50）℃，保温20min，迅速移至350℃硝盐浴中保温。

② 测量试样的硬度。

（6）钢的亚温淬火

① 将45号钢试样加热至AC₃以下30～50℃，保温20min，水冷。

② 测量试样的硬度。

（7）钢的过温淬火

① 将45钢试样加热至AC₃+200℃，保温20min，水冷。

② 测量试样的硬度。

（8）实验报告

实验报告要求包括：实验目的；钢的热处理原理；实验过程；实验结果；实验结果分析。实验报告见表2-1。

五、思考题

（1）钢的退火组织与正火组织有何不同？

（2）淬火条件的改变对钢的性能的影响？

（3）回火温度对钢组织有何影响？

参　考　文　献

［1］　陈友伟，高莉莉. 金属材料与热处理. 镇江：江苏大学出版社，2014.

［2］　丁仁亮. 金属材料及热处理（第4版）. 北京：机械工业出版社，2009.

（王桂雪）