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机械工程材料综合实验
报告
能动B(93)第六组
组员：王健，刘文扬，钱保文，王宁韬，李典，王军，张凯，李玫，张琳，王荣，董冰
1．实验流程
A对每位同学经行分组编号领取式样，用铁丝固定好试样。

b练习用洛氏硬度机测定试样处理前硬度。

C对试样进行热处理
D试样处理后，用砂纸抹去氧化皮，擦净，然后在洛氏硬度计上测硬度值。

E记录试验数据（详见小组成员的报告）
F制备金相试样，分析组织.（详见小组成员的报告）
2．实验记录及其分析
．45钢
45钢的成分为：含碳量0.42%—0.50%，含硅量0.17%—0.37%，含锰量0.50%-0.80%，还含有少量的P、S、Ni、Cr、Cu等元素。

45钢860度加热空冷：45钢是一种亚共析钢，其显微组织是：铁素体+珠光体。

本次实验对试样进行正火处理，将试样加热到并保温一定时间，然后放在耐火砖上空冷。

经过正火处理后，其显微组织明显细化，强度和硬度也得到一定程度的提高
45钢860度加热油冷：淬火处理后，其显微组织中有片层极细珠光体（托氏体） +马氏体+少量残余奥氏体组成，由于马氏体是碳在a-Fe中的过饱和固溶体，具有体心立方结构。

大量碳原子的过饱和造成原子排列发生畸变，产生较大内应力，因此马氏体具有高的硬度和强度，使得淬火处理后45钢具有较高的硬度和强度，耐磨性很好，而且托氏体中片层珠光体极细，可使45钢塑性和韧性显著提高。

45钢860度加热水冷：水冷的冷却速度较快，可得到淬火马氏体。

当奥
氏体过冷至点时，便有第一批马氏体针叶沿奥氏体晶界形核并且迅速向晶内长大，由于长大速度极快，他们很快横贯整个奥氏体晶粒或很快彼此相碰而立即停止长大，必须降低温度才能有新的马氏体针叶形成，如此不断连续冷却便有一批又一批的马氏体的针叶不断形成，直到点，转变才告结束。

45钢860度加热水冷加150度低温回火： 在150℃回火时，得到
具有一定过饱和度的α与ε碳化物组成的回火马氏体组织，易被腐蚀为
黑色针叶状，硬度与淬火马氏体相近
45钢860度加热水冷加400度中温回火：在400度回火，得到由针叶状铁素体和极小的颗粒状渗碳体共同组成的回火托氏体组成组织，具有较高的硬度和强度（比淬火前稍底），特别是具有较高弹性极限和屈服强度，以及一定的塑性和韧性。

45钢860度加热水冷加600度高温回火：在600度回火时得到回火索氏体，具有适当的强度和足够塑性和韧性，具有良好的综合力学性能
45钢760度加热水冷：45钢经水冷淬火处理后，其显微组织中有细针马氏体+铁素体,由于马氏体是碳在a-Fe 中的过饱和固溶体，具有体心正方结构。

大量碳原子的过饱和造成原子排列发生畸变，产生较大内应力，因此马氏体具有高的硬度和强度，导致淬火后的45钢具有良好的强度与塑性和韧性的配合,可以延长零件的使用寿命 T12热处理前室温平衡组织是二次渗碳体+珠光体，由于Wc=1.15%~1.24%,故T12为过共析钢。

T12钢900度空冷：T 12钢正火温度为Ac3线以上30℃~80℃（即900℃左右），保温一段时间（10分钟），T12的组织转变为奥氏体+二次渗碳体，保温后放入空气中冷却，这样可以细化组织，适当提高硬度和强度。

T12钢900度水冷：T12钢进行900℃下加热的时候，首先它里边的铁素体会转变成奥氏体，然后多余的碳会溶解在奥氏体里边，加热一段时间稳定后，把它从加热炉里边取出来，进行水淬，这是温度会急剧的降低，会生成马氏体，同时由于马氏体的体积会变大，所以会产生大量的残余奥氏体。

所以它在常温下的组织为马氏体和奥氏体。

T12钢780度水冷：得到马氏体和渗碳体
T12钢780度水冷加200度回火：在淬火时采用水冷由于水冷速度较快碳原子来不及从α-Fe 中析出而形成碳的过饱和固熔体形成马氏体，具有高硬度和强度，但脆性高，需回火后使用。

然后进行200℃回火，在回火过程中形成Ms Mf
回火马氏体，并且松弛了内应力，在这一过程中回火马氏体仍具有细小的针状，但是由于含碳量较高在回火过程中，由于马氏体中的碳过饱和故有少量的颗粒状渗碳体析出，最后形成了M回+Fe3C的组织，降低了钢的脆性，减小了内应力
T12钢780度油冷：得到马氏体加渗碳体和贝氏体
3．实验感想
本次实验是一次综合性实验，在此次实验中，我们学习了淬火，回火等工艺的具体操作方法。

而且，我们亲身体验到了在不同的工艺下，钢铁组织的不同。

在对组织相图分析的过程中，加深了我们对书本知识理解。

由于时间关系，只有少数同学进行回火操作工艺，其他同学很遗憾丧失了如此好的一次学习机会，建议每个同学都进行全部操作。