金属热处理综合性、设计性实验报告
实验名称：20#钢热处理
专 业：金属材料工程 班 级：金属3班 姓 名：齐希伦 学 号： 0907024304 指导教师：马臣
金属材料工程教研室
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一、实验目的
通过选材,测试原材料硬度，设计热处理工艺，进行热处理（淬火，回火），测试处理后材料硬度，制备金相组织，在显微镜下进行观察。研究组织构成，分析材料成分、性能、热处理工艺组织结构之间的关系。培养综合分析能力。
二．实验设备
砂轮机，火花图谱，热处理中温炉5台，高温炉1台，金相磨抛光机4台，金相显微镜3台，布氏硬度计1台，洛氏硬度计3台，盐水1桶，机油1桶。金属材料试件（5种）
三．实验步骤 1．材料选择：
拟制造零件：拖拉机传动轴、活塞销、收割机刀片、锉刀、滚动轴承等。
根据零件挑选试样，后用砂轮机磨试样，观看活化形貌，对照火花图谱，鉴别材料。 材料牌号判定结果：20#钢
2．试样力学性能测定：
用洛氏硬度计或显微硬度计测定材料硬度。 序号 材料名称 材料硬度 1 20#钢 29 890水淬 2 20#钢 38 890盐水 3 20#钢 40 930水淬 4 20#钢 45 930盐水
3．设计热处理工艺：
根据材料牌号，计划用于制造活塞销 零件。采用调质工艺，零件硬度要求达到20－25HRC
查表制定热处理工艺。 淬火温度：930℃
保温时间：t=KD K=1.0min/mm D为零件直径 t=1×30＝30分钟 淬火介质：盐水 回火温度：无 回火时间：无 画出热处理工艺
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T 930℃ 15分钟 盐水 t
4．热处理试验：
将淬火炉 炉温升到930℃ 放入工件，保温10分后，进行淬火一冷到底。 5．热处理后材料硬度测试：
用HR150洛氏硬度计测量淬火，回火后试样硬度。 测试淬火后硬度值：42HRC –48HRC
6．制备金相试样：
通过磨平、粗磨、抛光、腐蚀与吹干等制样步骤，制备金相试样。（写明过程） 7．金相组织鉴定：
在金相显微镜下观察试样制备后的金相组织为回火索氏体。 实验材料的显微组织示意图为 材料：20钢 热处理工艺：淬火 组织：马氏体 腐蚀剂：4％硝酸酒精溶液 放大倍数：×400 材料：20钢 热处理工艺：淬火 组织：马氏体 腐蚀剂：4％硝酸酒精溶液 放大倍数：×400
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8． 验证选材和工艺正确性
通过硬度测试和组织观察，表明材料牌号正确，选用热处理工艺合适，达到设计要求。（如出现不正常原因应分析）
四、实验总结
通过试验，学会鉴定材料牌号的方法，巩固了根据材料成份，设计热处理工艺，掌握了热处理工艺方法，学会了是用硬度计测量材料性能的方法，了解了通过制备金相试样，观察金相组织，判定材料判定和热处理工艺选择的正确性。进一步明确了材料成分、金相组织、热处理工艺与力学性能之间的关系。
五、参考文献（严格按参考文献格式填写）
1 夏立芳.金属热处理工艺学，2008,5（4） 2戴启勋.金属材料学，2005,8（1） 3蔡兰.机械工艺手册，1995,8（1）
4樊东黎.热处理工程师手册，2005,1（1）
以上是热处理综合性设计性试验报告参考，每个同学按自己的题目做相应的改动。A4纸打印。认真撰写。计入课程成绩。
金属材料工程教研室
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