45鋼和T10鋼熱處理實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)儀器與試樣試樣：①20X18mm箱式電阻爐，布氏硬度計(jì)，洛氏硬度計(jì)，砂紙、水（20?30°C）二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（一）45鋼（退火或正火，淬火，回火）對(duì)熱處理前的45鋼試樣進(jìn)行硬度測(cè)試。采用布氏硬度計(jì)對(duì)原始試樣進(jìn)行硬度測(cè)試，共測(cè)三次取平均值。注意試樣表面應(yīng)光滑平坦，不應(yīng)有氧化皮及油污等。本實(shí)驗(yàn)可用砂紙打磨后用丙酮清洗干凈后進(jìn)行測(cè)量。對(duì)45鋼進(jìn)行完全退火并測(cè)硬度（1）加熱溫度45鋼的完全退火是加熱到Ac3以上30?50C,即780+30?780+50,在810?830C之間取一個(gè)溫度值。（2）加熱速度：形狀簡(jiǎn)單的碳素鋼可以隨爐升溫，不控制加熱速度。（3）保溫時(shí)間一般碳素鋼在溫度800C左右的箱式電阻爐中加熱，以每毫米直徑或每毫米厚度保溫1.0?1.5min為宜。本實(shí)驗(yàn)按1分鐘/每毫米直徑確定保溫時(shí)間按為20min。（4）冷卻速度一般情況下碳鋼的冷卻速度為100?150C/h。本實(shí)驗(yàn)試樣隨爐冷卻到500C左右可出爐空冷。完全退火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用布氏硬度計(jì)進(jìn)行硬度測(cè)試，共測(cè)三次取平均值。對(duì)45鋼進(jìn)行正火并測(cè)硬度與上述完全退火工藝相同，不同的是最后冷卻的時(shí)候，保溫一段時(shí)間后將試樣直接從爐中取出空冷。正火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用布氏硬度計(jì)進(jìn)行硬度測(cè)試，共測(cè)三次取平均值。注：鋼的退火和正火每個(gè)小組自由選擇其中一個(gè)工藝做即可4?對(duì)45鋼進(jìn)行淬火并測(cè)硬度。加熱溫度，加熱速度，保溫時(shí)間和完全退火工藝相同，所不同的是冷卻的時(shí)候，保溫一段時(shí)間后直接將試樣從爐中取出，然后迅速將試樣淬入水中，注意淬入水后要不停的運(yùn)動(dòng)，破壞試樣表面蒸氣膜的形成。同時(shí)水溫控制在40°C以下,還必須不斷補(bǔ)充新水，冷卻水要保持清潔，否則也會(huì)降低冷卻能力。淬火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用洛氏硬度計(jì)進(jìn)行硬度測(cè)試，共測(cè)五次取平均值。5?對(duì)45鋼進(jìn)行回火并測(cè)硬度。將淬火后的試樣重新加熱到表5中的某一個(gè)溫度范圍內(nèi)，保溫30min,然后從爐中取出試樣空冷。回火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用洛氏硬度計(jì)進(jìn)行硬度測(cè)試，共測(cè)五次取平均值。X5 45鋼經(jīng)綽丸及不I司溫慶1可火后怡紐織和憧能回ik/siKJ組姒回火后硬度（img性陋特點(diǎn)低溫回火150—250回火馬氏梓+聯(lián)余典氏悻十俱比樹50—57聞碳度■■內(nèi)應(yīng)力祿小屮溫回火珈TOO回火屁氐休硬度適屮，冇爲(wèi)的弾性橫溫回火回火瞌氐■體艮有良妍顒tL制性和一立強(qiáng)度招配許的球行性腕(二)T10鋼(正火，球化退火，淬火，回火)對(duì)熱處理前的T10試樣進(jìn)行硬度測(cè)試。采用布氏硬度計(jì)對(duì)原始試樣進(jìn)行硬度測(cè)試，共測(cè)三次取平均值。注意試樣表面應(yīng)光滑平坦，不應(yīng)有氧化皮及油污等。本實(shí)驗(yàn)可用砂紙打磨后用丙酮清洗干凈后進(jìn)行測(cè)量。對(duì)T10鋼進(jìn)行正火并測(cè)硬度加熱溫度T10鋼的正火是加熱到Acm以上30?50°C，即800+30?800+50,在830?850°C之間取一個(gè)溫度值。加熱速度：形狀簡(jiǎn)單的碳素鋼可以隨爐升溫，不控制加熱速度。保溫時(shí)間一般碳素鋼在溫度800C左右的箱式電阻爐中加熱，以每毫米直徑或每毫米厚度保溫1.0?1.5min為宜。本實(shí)驗(yàn)按1分鐘/每毫米直徑確定保溫時(shí)間按為20min。冷卻速度試樣直接從爐中取出空冷。正火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用布氏硬度計(jì)進(jìn)行硬度測(cè)試，共測(cè)三次取平均值。對(duì)T10鋼進(jìn)行球化退火并測(cè)硬度T10鋼的球化退火是加熱到Acl以上30?50C,即730+30?730+50，在760?780°C之間取一個(gè)溫度值。保溫20min,然后隨爐冷卻。球化退火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用布氏硬度計(jì)進(jìn)行硬度測(cè)試，共測(cè)三次取平均值。對(duì)T10鋼進(jìn)行淬火并測(cè)硬度T10鋼的淬火同樣是加熱到Acl以上30?50C，在760?780°C之間取一個(gè)溫度值。保溫20min,將試樣從爐中取出，然后迅速將試樣淬入水中，注意淬入水后要不停的運(yùn)動(dòng)，破壞試樣表面蒸氣膜的形成。同時(shí)水溫控制在40C以下，還必須不斷補(bǔ)充新水，冷卻水要保持清潔，否則也會(huì)降低冷卻能力。淬火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用洛氏硬度計(jì)進(jìn)行硬度測(cè)試，共測(cè)五次取平均值。5?對(duì)T10鋼進(jìn)行回火并測(cè)硬度。本實(shí)驗(yàn)主要對(duì)T10鋼進(jìn)行低溫回火，將淬火后的試樣重新加熱到150?200°C之間的某一溫度，保溫保溫30min,然后從爐中取出試樣空冷。低溫回火后的試樣先用砂紙將表面的氧化皮和脫碳層打磨掉，然后采用洛氏硬度計(jì)進(jìn)行硬度測(cè)試，共測(cè)五次取平均值。幾種常用的碳鋼（45、T10和T12）回火溫度和硬度的關(guān)系列于表6,供實(shí)驗(yàn)參考。衷-6客種不同溫度聞丸后陸硬度值W）回必釀殳TR鋼T】斶T12鋼]5O—2￡Kir5464^6()6260—5555—4557—4-9鈿?恥45-3549—3fi5W?6MC燈?243-S—27駅?2R辻=由了貝體飪班無件不同」上述煩據(jù)儀供參瓠三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：1?把每次測(cè)的硬度值都記錄下來，并取平均值；2?把每次采用的熱處理工藝參數(shù)寫清楚，最好采用表格的形式，將熱處理工藝與硬度數(shù)值對(duì)應(yīng)起來，并根據(jù)理論推斷試樣熱處理后的金相組織（也可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室已有的相對(duì)應(yīng)的金相標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行觀察）。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比與分析；實(shí)驗(yàn)感想。附：布氏硬度計(jì)的操作步驟洛氏硬度計(jì)的操作步驟布氏硬度計(jì)的操作步驟一、試驗(yàn)前準(zhǔn)備a.按所需試驗(yàn)力掛好砝碼。b?松開壓緊釘，轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)力保持時(shí)間圓盤，使紅色標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)所需試驗(yàn)力保持時(shí)間刻線。c?將試樣置于臺(tái)上。上升試臺(tái)，直至手輪與絲杠螺母相對(duì)滑動(dòng)。二、試驗(yàn)a.轉(zhuǎn)動(dòng)電源開關(guān)，接通電源，使紅色電源指示燈點(diǎn)亮。b?按動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，并做好擰緊壓緊螺釘?shù)臏?zhǔn)備。在試驗(yàn)力保持時(shí)間綠色指示燈點(diǎn)亮的同時(shí)，迅速擰緊壓緊螺釘。這樣，試驗(yàn)力將保持到所需的時(shí)間。電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，下降試樣臺(tái)，取出試樣。e?用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量壓痕兩垂直方向的直徑，多測(cè)幾次取其平均值。由查表2可得到布氏硬度值。測(cè)量壓痕時(shí)，要嚴(yán)防讀數(shù)顯微鏡與試樣發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。f?試驗(yàn)完畢，切斷電源。注意：試驗(yàn)后的壓痕直徑應(yīng)在0.25Dvdv0.6D的范圍內(nèi)，否則試驗(yàn)結(jié)果無效，此時(shí)應(yīng)選擇相應(yīng)的試驗(yàn)力重新試驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)儀器是采用的壓頭是①10mm的淬火鋼球，因此所測(cè)的壓痕直徑d應(yīng)在2.5~6mm之間才有效本實(shí)驗(yàn)儀器選擇的載荷為lOOOkgf，因此F/D2=10。查表1時(shí)可根據(jù)表中紅色框中的數(shù)據(jù)對(duì)照來查。

表1布氏硬度對(duì)照表Di'mm實(shí)驗(yàn)力-壓頭球宜輕平方的出率0.102xF/D￡301610圧02.514.0試F合尢1'N『to^942014710900749032452930.757355—2452122S612.93452251卿1B12-9306.5-153.2B1.20i2&4—98.D749.0324.529.807d/mrnH5W2.4D1.3000.60OTD.24Q32721510921.S2.411.2050.6￡l24D.24132421610B54.021.62.421210Q.6050□.2426433212K107S3.521.42.4312150.60750.343€3731921210653.12122.441.2200.6100D.244嗣3162111Q552.721.12.451.2250.612SD.245&273182091045222D.92.4612300.6150D.24662131120710451.82Dh72.471.2350.61750,24761630820510351.42D55.4B1.2400.6^00D.24661130S旬d1025092Q.42.491.2450.&225D.249&0&30320210150520.22.5D1.2500.62500.25060130120010D50.120.02.5112650.6275□.25159729819999斗49719.92.521-26Q0.63OTD.252592296血98.6J9319.72531-3050.S325D.2535S7觀圈97843919-02.541.2700.6350D.2545S229119497.14A.519.42.551.2750.63750.25557fl28919396.34A.119.32.561.2S00.6400D.25&盹28719195547.819-12.571.3S50.6425D.25756928419094.347.419.02.581.29Q0.6450D.2685642821陋S4.047018.82.591.2950.64750.2595602801&793.346,610.72.6D1.3000.65W□.￡605552781&&92.646.313.55.511-3Q50.6525D.25155127S18491845.91B.42.621.3100.6550D.262S4727318291145.61B.22.6313150.6575□.2635432711&1904^5.216J2.6413200,66000.264sas26917989.744,91792.651.3250.0625□.3B5534267S9.Q44.517.82.661.3300.6850D.26653026517788.444.217.72.6713350.6675D.26752626317587.743.817.52.631.340D.67OT□.263522商17487.043.51742.691.3450.^725□.269518259173騎.443217-32.7D1.2500.6750D.27D^142S717185.742.917.T2.7113550.6775D.27151025517Q85.142.51702.721.3600.65W0.27250725316954.442,21692.731.3650W5027350325116ft83.841.916.82.741.3700.6&54)D.2744992S0166S3.241.6ie.6洛氏硬度計(jì)的操作步驟按表2選擇壓頭及載荷；（本實(shí)驗(yàn)室是用的120（金剛石圓錐壓頭，載荷為150kgf,即HRC）根據(jù)試樣大小和形狀選用載物臺(tái)；試樣上下兩面磨平，然后置于載物臺(tái)上；加預(yù)載，按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的手輪，使試樣與壓頭接觸，并觀察讀數(shù)百分表上小針移動(dòng)至小紅點(diǎn)為止，此時(shí)硬度指針（大指針）轉(zhuǎn)了三圈。如果大指針轉(zhuǎn)三圈后，偏離C零位時(shí)，允許偏離正負(fù)5HR范圍內(nèi)。調(diào)整讀數(shù)表盤，使大指針對(duì)準(zhǔn)硬度值的起點(diǎn)。如：試驗(yàn)HRC，HRA硬度時(shí)，把大指針與表盤上黑字C處對(duì)準(zhǔn)；試驗(yàn)HRB時(shí)，使長(zhǎng)針與表盤上紅字B處對(duì)準(zhǔn)；加主載，將加載手柄平穩(wěn)地推向硬度計(jì)后方，表針開始移動(dòng)。卸主載，在硬度計(jì)刻度指針停止移動(dòng)后，扳回加載手柄至原來位置；讀硬度值，表上長(zhǎng)針指示的數(shù)字為硬度的讀數(shù)，HRC、HRA讀黑色數(shù)字，HRB讀紅色數(shù)字；下降載物臺(tái)，當(dāng)試樣完全離開壓頭后，才可取下試樣；用同樣的方法在試樣的不同位置測(cè)三個(gè)數(shù)據(jù)以上，取其算術(shù)平均值為試樣的硬度。各種洛氏硬