实验二碳钢的热处理及硬度测试实验报告

一、实验目的

1. 了解碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。 2. 研究冷却条件与钢性能的关系。 3. 分析淬火及回火温度对钢性能的影响。二、实验设备及材料

1) 箱式电炉及控温仪表； 2) 洛氏硬度机；

3) 冷却剂：水，油（使用温度约20℃）； 4) 试样： 45钢。三、实验内容及步骤

实验分四个小组，依次如下：

退火：取5个试样砂纸打磨去氧化皮→测HRB 硬度第一组：水淬+低温回火

840℃×15min →水冷→去氧化皮→测HRC 硬度→200℃×30min 低温回火→去氧化皮→测HRC 硬度第二组：油淬

840℃×15min →油冷→去氧化皮→测HRC 硬度第三组：水淬+高温回火

840℃×15min →水冷→去氧化皮→测HRC 硬度→550℃×20min 高温回火→去氧化皮→测HRC 硬度第四组：正火

840℃×15min →空冷→去氧化皮→测HRC 硬度说明：

1. 为便于比较，一律用洛氏硬度测定，但退火状态的试样要用淬火钢球压头，载荷为100kg ，即HRB 。其余热处理后的硬度测试均用金刚石压头，载荷为150kg ，即HRC 。

2. 由于实验所用试样较小，故低温回火保温时间可为30分钟，高温回火时间可为20分钟，回火后在水中冷却。

3. 第一组和第二组共用一个840℃加热炉，且取样冷却时第一组水冷的同学先取；第三组和第四组共用一个840℃加热炉，且取样冷却时第三组水冷的同学先取。

四、注意事项

1．本实验加热都为电炉，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，在放、取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。开关炉门要迅速，炉门打开时间不宜过长。

3．试样由炉中取出淬火时，动作要迅速，以免温度下降，影响淬火质量。 4．试样在淬火液中应不断搅动，否则试样表面会由于冷却不均而出现软点。 5．淬火时水温应保持20~30℃左右，水温过高要及时换水。

6．退火、正火、淬火或回火后的试样均要用砂纸打磨，去掉氧化皮后再测定硬度值。五、实验报告要求

1) 填写表1和表2。表1 淬火及正火实验

表2 回火实验

2) 分析淬火冷却速度与回火温度对钢组织和性能的影响。