金相分析及热处理综合实验

金相分析及热处理综合实验

一、实验目的及要求

本实验为综合性实验，要求学生在老师指导下完成，包括：原材料检测（金相组织、硬度）→ 热处理（淬火）→ 终检（金相组织、硬度）的全过程并得出相关实验结果。 1、熟悉金相分析基本方法（金相试样的制备、观察、金相显微镜的使用） 2、熟悉钢的热处理工艺及操作（淬火工艺、热处理炉的使用） 3、熟练掌握洛氏硬度计的操作，了解工业生产中常用硬度检测方法

二、实验设备及材料

1、设备：

金相显微镜 热处理炉及控温仪表 洛氏硬度计 砂轮机 预磨机 抛光机 吹风机 2、试样材料：20 45 T10(任选一种)

3、消耗材料：Cr203抛光液 4％酒精溶液 棉花 水砂纸 金相砂纸 抛光布 水

三、实验步骤及方法

每人一个试样，做完该试样实验的全过程。 第1步：粗磨

用砂轮机或锉刀将试样待观察面制成平面，再用粗砂纸磨制，得到平整磨面为止。 第2步：冲洗 清水洗净并擦干 第3步：细磨

消除粗磨后的磨痕，得到平整而光滑的磨面。依次在由粗到细的三种不同粒度的砂纸上把磨面磨光。

方法：将砂纸放在玻璃板上，左手按住砂纸，右手握住试样，并使磨面朝下，均匀用力沿直线向前推行，返回时试样要离开砂纸，如此反复，直至磨面上的磨痕被去掉，新的磨痕均匀一致时为止。每换一种砂纸，试样的磨制方向转动90°，即与上一道磨痕方向垂直。 第4步：冲洗 清水洗净 第5步：抛光

去除细磨时留下来的细微磨痕和变形层，是靠极细的抛光粉末与磨面间产生相对磨削和滚压作用来消除磨痕，使其成为光滑的镜面。抛光时应在抛光盘上不断滴注抛光液，抛光液采用Cr2O3细粉末在水中的悬浮液。 第6步：冲洗 清水洗净

第7步：浸蚀 浸蚀剂为3-5％酒精溶液

方法：将试样磨面浸入浸蚀剂中，或用棉花沾上浸蚀剂擦拭表面。时间要适当，一般磨面发暗时就可停止，如浸蚀不足可重复浸蚀；如浸蚀过度，则需重新抛光后，再来一次。 第8步：冲洗 先用清水冲洗，再用酒精冲洗。

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少年易学老难成，一寸光阴不可轻 -

第9步：吹干 用吹风机吹干试样或用棉球擦干后即可进行观察。 第10步：显微观察（XJP-200金相显微镜）

要求画出观察到的组织示意图，标明材料牌号、放大倍率、浸蚀剂及所观察到的组织组成物的名称。

第11步：硬度测试（HR-150A洛氏硬度计或HRD-150电动洛氏硬度计或TH320全洛氏硬度计）

要求记录测试的数据，每个试样(在不同部位)测三个点，取其平均值。 第12步：热处理（SX系列或SG系列或RJM系列热处理炉）

同种牌号试样放同一热处理炉进行热处理，并依据铁碳相图上的临界温度确定好热处理温度及保温时间。淬火时，试样用钳子夹好，出炉、入水迅速，并不断在水中搅动，以保证热处理质量。取放试样时炉子要断电。

第13步：热处理后的试样用砂纸磨去两端氧化皮。 第14步：重复第1步至第11步进行操作。

四、实验结果记录

材料的牌号：

热处理工艺：加热温度 保温时间 冷却方式 热处理前 硬度值： 组织组成： 处理状态： 示意图： 放大倍率： 浸蚀剂：

热处理后 硬度值： 组织组成： 处理状态： 示意图： 放大倍率： 浸蚀剂：

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五、实验报告要求

1、写出实验目的； 2、写出实验过程；

3、实验结果记录，示意图上应标明组织组成物名称；

3、根据热处理原理，分析热处理前后的组织变化情况，对比热处理前后的硬度值，分析硬度值变化的原因； 4、本次实验的体会。

六、注意事项

1、本实验加热所用的设备都为电炉，由于炉内电阻丝距离炉膛较近，容易漏电，所以电炉一定要接地。在取、放试样时必须先切断电源。

2、往炉中放、取试样必须使用夹钳，夹钳必须擦干，不得沾有油和水。开关要迅速，炉门打开时间不宜过长。

3、试样在淬火液中应不断搅动，以免因冷却不均而出现软点。

4、在观察显微组织时，可先用低倍全面地观察，找出典型组织，再用高倍放大，局部详细观察。移动金相试样时，不得用手指触摸试样表面，以免影响观察。

5、硬度测试时，试样两端要平行，表面应平整，若有油污或氧化皮，可用砂纸打磨；如测试圆柱形试样的侧面，应放在带有“V”型槽的工作台上操作，以防试样滚动。 6、加载应细心操作，以免损坏压头，若加载阻力太大，应停止加载，立即报告。 7、测完硬度值，卸掉载荷后，必须使压头完全离开试样后再取下试样。

8、金刚石压头系贵重物件，质硬而脆，使用时要小心谨慎，严禁与试样或其它物件碰撞。

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附：普通热处理工艺

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