一、实验目的
掌握碳钢几种基本热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）的操作方法。了解含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响。
二、实验原理
钢的热处理是将钢在固态下施以不同的加热、保温与冷却以改变其组织和性能的工艺。主要包括退火、正火、淬火及回火。
退火：是将工件加热到高于Ac3或Ac1温度，保温一定时间，随后缓慢冷却以得到近似平衡组织的方法。正火：是将工件加热到Ac3或Accm以上，保温一定时间后在静止空气中冷却得到细珠光体类型组织的热处理工艺。淬火：是将工件加热到Ac3或Ac1以上保温一定时间并以一定
的冷却速度冷却，以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。回火：是将淬火后的工件重新加热到低于相变点的某一温度保
温一定时间后冷却，以改善钢的组织和性能的热处理工艺。
二、实验原理
加热温度选择
（1）退火加热温度。一般亚共析钢加热至Ac3＋30～
50℃（完全退火）；共析钢和过共析钢加热至Ac1十
10~20℃（球化退火），目的是得到球化体组织、降低硬度、改善高碳钢的切削性能，同时为最终热处理作好组织准备。
50℃，过共析钢加热至Accm＋30～50℃，即加热到奥氏体单相区。退火和正火加热温度范围的选择如图1所示。50℃；共析钢和过共析钢加热至Ac1＋30～50℃，如图2所示。
（2）正火加热温度。一般亚共析钢加热至Ac3＋30～
（3）淬火加热温度。一般亚共析钢加热至Ac3＋30～
二、实验原理
图1
温度范围
退火和正火的加热
二、实验原理
图2 度范围
淬火的加热温二、实验原理
(4)回火温度的选择。钢淬火后都要回火，回火温度决定
于最终所要求的组织和性能。
低温回火：在150～250℃的回火称为低温回火，所得组织为回火马氏体。其目的是降低淬火应力，减少钢的脆性，并保持钢的高硬度。
中温回火：在350～500℃的回火称为中温回火，所得组织为回火屈氏体。其目的是获得高的弹性极限，同时有高的韧性。
高温回火：在500～650℃的回火称为高温回火，所得组织为回火索氏体。其目的是获得既有一定强度、硬度，又有良好冲击韧性的综合力学性能。
二、实验原理
保温时间的确定
加热时间：通常将工件升温和保温所须时间算
在一起，统称为加热时间。
考虑因素：工件的尺寸和形状，使用的加热设
备及装炉量，装炉时炉子的温度、钢的成分和原始组织、热处理的要求和目的等。
二、实验原理
冷却方式和方法
退火一般采用随炉冷却正火采用空气冷却大件可采用吹风冷却
淬火一方面冷却速度要大于临界冷却速度，以保证全部
得到马氏体组织；另一方面冷却应尽量缓慢，以减少内应力，防止变形和开裂。
二、实验原理
图3 却曲线示意图
淬火时的理想冷三、实验设备及材料
箱式电阻炉：用来淬火及回火加热。布洛维三用硬度计：测定钢试样在各种热处理状态下的硬度。淬火槽：用于淬火冷却。淬火介质：水和10号机油。实验用材料：45钢，T10钢试样1套（φ10×12mm）
四、实验步骤和方法
热处理操作实验按要求工艺进行。每班分两大组，每组领取一套试样，作好标记。进行热处理操作（炉温由实验室预先升好）。
测试经热处理后的试样硬度值，每个试样测三点，取其平均值，填入表中。
五、实验注意事项
电炉丝距炉膛很近，因此很容易漏电，为确保安全，在装样、取样时一定要切断电炉电源。每次取样时，钳子上的水和油一定要擦干才能到炉子取样或放样。淬火时动作要迅速，并要在冷却介质中不断搅动。
测定硬度前一定要用砂纸将试样表面的氧化皮去除并磨光。
每次试验完后，切断电源，以防设备事故。
六、实验报告要求
将所测定的全部试样硬度值填入表中。绘制回火温度—硬度曲线，并分析含碳量、淬火温度、冷却速度及回火温度对碳钢硬度的影响。
预计各热处理操作后的组织并填入表中。
End！
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