钢低温热处理研究.doc

东北大学校内实习论文回火温度及含碳量对钢铁材料力学性能的影响姓名：朱治宽 专业：材料科学与工程 学号：20071554 指导教师：田妮回火温度及含碳量对钢铁材料力学性能的影响朱治宽20071554摘要：将钢在固态下采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的工艺即热处理技术。热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只通过改变工件的组织来改善性能，而不改变其形状。工业生产中重要零件都需适当热处理后才能使用，因此研究热处理工艺的影响因素有着非常重要的作用。本次试验旨在通过不同材料相同处理方式及相同材料不同回火温度的组织形貌及力学性能进行比较，从而得出含碳量及回火温度对钢铁材料力学性能的影响。关键词：T8钢、45号钢、回火、珠光体、回火索氏体、回火马氏体、含碳量、回火温度、组织形貌1实验材料及方法：实验选用工业常用T8钢45号钢棒材，切取直径15mm长度20mm金相试样，箱式热处理炉，数显洛式硬度计，洛氏显微硬度计，数码显微镜，制样用抛光机。将试样放入箱式热处理炉在分别700、800、950下加热45min,取出后进行水冷。放置一段时间将试样再次放入箱式热处理炉在600、400、200下进行回火处理一小时随后空冷。将每组试样中的一个试样进行粗磨、显微硬度计测硬度。另一个试样进行粗磨、细磨、抛光之后用硝酸酒精腐蚀，最后在数码电子显微镜下进行观察、照相。2回火工艺及含碳量的影响：回火：钢铁材料加热温度低于A1时不发生相变而是组织形貌发生优化，在通过回火等工艺使其性能进一步优化。回火目的：减小或消除淬火残余应力，稳定钢件的组织和尺寸，并与淬火配合，使零件达到使用性能要求。回火的分类：1低温回火：淬火钢件在250以下回火一般得到回火马氏体组织,即由c较低的马氏体与极细的碳化物(Fe2.4C)组成的组织。目的是在保持淬火高硬度的前提下，适当提高钢的韧性和减小淬火内应力。常用于各种工具及高硬度零件。2中温回火：淬火钢件在250500之间回火一般得到回火托氏体组织，即针状特征的铁素体与细小粒状渗碳体的混合物。目的是获得高的强度、弹性和较高的韧性。主要用于弹性零件、锻模和要求淬硬的扳手、销钉和螺钉等工件。3.高温回火：淬火钢件在高于500回火（常用500650），得到回火索氏体组织，即等轴晶粒（或部分针状）的铁素体与较粗粒状渗碳体的混合物，具有良好的综合力学性能。主要用于各种重要结构件，也可作为某些精密零件如丝杠、量具和模具等。钢的临界点钢号临 界 点 ()Ac1Ac3Accm45钢724780T8钢730含碳量对铁碳合金性能的影响 T8钢的等温转变图3实验组织观察T8钢700加热 600回火 T8钢700加热 不回火由于回火的进行可以明显看到组织更加均匀，并且伴有晶粒长大的现象，由于晶粒长大硬度、强度、韧性、塑形都会随之变化。4实验数据汇总实验材料加热温度回火温度硬度HRC显微组织 1000倍下观察T8钢700 水冷600184700 水冷无200950 水冷200406950 水冷40037545号钢45号钢800 水冷200448800 水冷600224950 水冷200380950 水冷4003325结论：随着回火温度的升高，淬火钢力学性能总的变化趋势是：硬度和强度下降，而塑性和韧性提高。在正常淬火条件下，钢的含碳量越高，淬火后的硬度也越高。参考文献及：1：刘俞铭 金属热处理常见工艺技术五百种M 北方工业出版社 20062：王福 工程