热处理综合实验.doc

_热处理综合实验1、 综合实验周的指导思想及目的： 为了加深学生对课堂所学理论的理解和掌握，达到根据零件的工作条件正确选择材料及正确制定实施处理工艺的目的，特安排了本次综合实践。 工程材料与热处理实在若干基础科学的生产实践基础上发展起来的一门科学，但它的一些主要理论是通过并总结了实践的规律而建立起来的。实践不仅可以使学生通过自己的实践来验证课堂的理论知识，加深理解、理论联系实际,而且也可以培养学生观察问题、发现问题、分析问题和解决问题的能力.因此,在工程材料与热处理这次综合实践周中必须给予足够充分的重视.务必使学生通过这次工程材料与热处理综合实践周，充分了解和掌握工程材料与热处理最基本的方法和知识。为一位学生都能操作金属材料热处理的全过程，并独立制作出合格的金相组织试样。2、 综合实践的任务：1、 根据零件（汽车板弹簧（60Si2Mn）的工作条件选择零件材料及制定正确热处理工艺；2、 制定工艺方案及拟定工艺路线；3、 制定正确的热处理工艺，掌握主要热处理工种（如：正火、淬火、回火）的基本操作技能，正确地使用热处理工种的主要设备，独立地完成简单零件的热处理工作；4、 通过热处理的质量分析，能初步地运用在工程材料与热处理中已学到的基本知识去分析和解决生产中的实际问题；5、 能正确使用洛氏硬度计和金相显微镜，通过电脑屏幕图像的分析、了解和掌握金属材料金相组织分析的全过程和方法，初步掌握金相试样的制作方法和检验技术。 汽车板弹簧（60Si2Mn）：（厚度：2025mm，工作温度低于：230）。 在动载荷下工作，在冲击、振动或周期变化应力下工作，起缓冲、减速或储能作用。要求有高的抗疲劳强度，一定的塑性和韧性，足够的淬透性。硬度要求是HRC：4245。三、实习主要内容：（60Si2Mn） 热处理工序：（1）正火 HRC：53；作为加工前的热处理，细化晶粒，改善切削加工性，消除在锻、轧后的组织缺陷，改善钢的机械性能（强度、韧性和塑性）。正火的目的：（1）对于力学性能要求不高的碳钢、低合金钢结构件，可作最终热处理。（2）对于低碳钢可用来调整硬度，避免切削加工中的“粘刀”现象，改善切削加工性。（3）对于共析、过共析钢，正火可以消除网状二次渗碳体，为球化退火作准备。 对于合金钢，由于淬硬倾向强，正火后还需补以回火处理。其组织为片状珠光体及其断续网状分布铁素体。60Si2Mn（正火）： 热处理工序：（2）淬火870，保温23分钟，油冷；HRC：74.5；（4%硝酸酒精浸蚀时间为：12秒钟）。 淬火后的基本组织为：针状马氏体和板条马氏体的混合组织，淬火后表面有铁素体纯脱碳层，次层为铁素体+低碳马氏体，内层为板条马氏体中心的正常组织为交叉分布的针状马氏体。60Si2Mn(淬火)： 热处理工序：（3）回火480，保温45分钟，空冷；HRC：50。（4%硝酸酒精浸蚀时间为：12秒钟）。60Si2Mn（回火）：4、 磨制试件的工作原理： 磨光在金相试样制造过程中是一个很重要的环节，它不单纯是要将试样磨光，还具有在磨光过程中注意取出在截取时带来的损伤和变形层的作用。 砂纸磨光表面变形层消除过程见下图： 磨制产生的变形层对金属的显微组织会产生的影响，只是因材料的不同、制样过程的差异引起的变形深度不同，表现形式不同而已。常能见到的如在珠光体钢中变形层使珠光体片层扭曲，锌、铅金属由于变形层导致的晶粒破碎和产生机械孪晶等。 磨光过程中，既有消除严重变形层又有形成新的变形层的可能，因此在磨光过程中，应注意砂纸及磨光器材的选用和操作方法，合理地制定磨光工艺，尽量把变形层减至最小。试件的制作基本步骤：（注：用砂布磨光的目的是消除试件表面的变形层。）1. 先用1粗砂布粗磨上下两个面将试件转过90，再用2细砂布精磨上下两个面（磨平为止）；2. 选择较粗的一个面进行洛氏硬度测量（以品字形分布测量三个点取其平均值作为该试件的洛氏硬度值，并且做好记录）；3. 用较好的一个面上研磨机上研磨（磨到看不见用铁砂布磨过的痕迹，磨平为止）；4. 用1金相砂布进行研磨（磨到见不到研磨机上研磨的痕迹为止）；5. 将试件转过90，用2金相砂布继续进行研磨（磨到见不到1金相砂布研磨的痕迹为止）；6. 将试件转过90，用3金相砂布继续进行研磨（磨到见不到2金相砂布研磨的痕迹为止）；7. 将试件转过90，用4金相砂布继续进行研磨（磨到见不到3金相砂布研磨的痕迹为止）；8. 将试件转过90，用5金相砂布继续进行研磨（磨到见不到4金相砂布研磨的痕迹并开始出现镜面为止）；9. 将试件拿到抛机上进行抛光（抛光时一定要注意安全，千万不要拥挤、以免出现安全事故）一直抛到看不到一点痕迹，完全是光亮的镜面为止；10. 将试件先拿到水龙头下冲洗，并且洗干净自己的双手；11. 用无水酒精将试件檫洗干净，用电吹风把试件吹干；12. 把试件放在4的硝酸酒精杯中进行浸蚀，（浸蚀的时间为：110秒钟，即：试样变灰色即可）；13. 浸蚀完的试件马上拿到水龙头下冲洗，并再次用无水酒精将试件檫洗干净，用电吹风把试件吹干；14. 把试件拿到金相显微镜上观看其金相显微组织，并电脑屏幕上对其金相显微组织进行仔细观察和分析。其它各组的试件的制作方法也类似正火件的制作步骤进行。五、洛氏硬度测量：60Si2MnHRC(正火)HRC(淬火)HRC(回火)第一次507549.5第二次567150第三次567350.5平均537350六、实习心得与体会： 在这一周里，经过不懈努力，我终于完成了60Si2Mn的正火、淬火和退火实验，虽然搞的手很酸，但还是有收获的，掌握了主要的热处理的工种（如：正火、淬火和回火）的基本操作技能，会正确地使用热处理工种的主要设备，基本可以独立地完成简单零件的热处理工作；在通过热处理的质量分析中，能初步地运用在工程材料与热处理中已学到的基本知识去分析和解决生产中所遇到的问题；会正确使用洛氏硬度计和金相显微镜，通过电脑屏幕图像的分析、了解和掌握金属材料金相组织分析的全过程和方法，初步掌握金相试样的制作方法和检验技术。在实验中，我碰到很多的难题，很多问题并不是说你懂了理论知识就会的，在你实践的时候，你会发现很多问题是需要你自己去努力解决的，理论只是给了你基本的方向，但路还是要你自己走出来的。面对这些情况，我能做的就是思考这次实验过程中是否漏了哪个环节，或者在哪个环节的方法出现错误。比如在进行回火实验时，我观察到工件表面很模糊，而且图像很不清晰，仿佛就是另外一种材料；经过分析、讨论和思考，终于确认为工件浸蚀不够完全。经过改正后，在金相显微镜下的图像已经很接近我所需的图像。在磨光过程中，我真正明白了一句俗语“磨刀不误砍柴工”。在磨光的时候做的不好的话，会大大影响后面的抛光难度和金相显微镜成像的电脑屏幕图像的分析；而且整个实验给我的感觉就是在不断的重复相同的步骤，考验我的耐性。在实验中途的时候，是很考验一个人的时候，值得高兴的事是我坚持下来了抛光是一件很脏很累的事，一不小心就可能会溅的一身是绿色的抛光剂，甚至有可能会让工件脱手抛飞；而且在抛光时必须得不时添加抛光剂以及用工件蘸“