表2-1碳钢普通热处理的加热温度 方 法 退 火 加 热 温 度 (℃) Ac3+(20~60) Ac1+(20~40) Ac3+(50~100) Accm+(30~50) Ac3+(30~70) Ac1+(30~70) 150~250 350~500 500~650 应用范围 亚共析钢完全退火 过共析钢球化退火 亚共析钢 过共析钢 亚共析钢 过共析钢 刃具、模具、量具、高硬度零件 弹簧、中等硬度零件 齿轮、轴、连杆等综合机械性能零件 临 界 点 (℃) Ac1 735 724 730 730 Ac3 855 780 —— —— Accm —— —— —— 820 正 火 淬 火 低温回火 回火 中温回火 高温回火 表2-2 常用碳钢的临界点 钢号 20钢 45钢 T8钢 T12钢 2）加热时间
热处理的加热时间（包括升温与保温时间）与钢的成分、原始组织、工件的尺寸与形状、使用的加热设备与装炉方式及热处理方法等许多因素有关。因此，要确切计算加热时间是比较复杂的。在实验室中，热处理加热时间（包括加热、保温时间）通常按工件有效厚度，用下列经验公式计算加热时间：
T =αD
式中：T——加热时间（min）； α——加热系数（min/mm）； D——工件有效厚度（mm）。
当碳钢工件D≤50 mm，在800~960℃箱式电阻炉中加热时，α=1~1.2（min/mm）。回火的保温时间要保证工件热透并使组织充分转变。实验时组织转变时间可取0.5h。
3）冷却方法
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（1）退火冷却方式：钢退火时，一般采用随炉冷却到600～550℃以下再出炉空冷。
（2）正火冷却方式：钢正火时，一般采用在空气中冷却。
（3）淬火冷却方式：钢淬火时，钢在过冷奥氏体最不稳定的范围内（650～550℃）的冷却速度应大于临界冷却速度，从而保证工件不转变为珠光体型组织；而在Ms点附近的冷却速度应尽可能低，从而降低淬火内应力，减少工件变形与开裂。因此，淬火时，除了要选用合适的淬火冷却介质外，还应改进淬火方法。对形状简单的工件，常采用简易的单液淬火法，如碳钢用水或盐水液作冷却介质，合金钢常用油作冷却介质。
（4）回火冷却方式：碳钢回火时，一般采用在空气中冷却。 3、实验步骤
1）每组学生领取实验试样45钢3块，并打上钢号，以免混淆。 2）测量每块45钢试样的初始硬度并作好记录。
3）将 45钢试样放到箱式电阻炉中加热到820～840℃，保温15分钟，然后分别进行炉冷、空冷和水冷，其后，分别测定其硬度，并作好记录。 钢 号 1 2 3 初始硬度 HRC 加热温度 （℃） 保温时间 （min） 冷却方法 炉 冷 空 冷 水 冷 硬 度 HRC 四、结果与分析
1、碳钢含碳量对淬火后硬度的影响
在正常淬火条件下，钢的含碳量越高，淬火后的硬度也越高。但含碳量大于0.8%的钢，一般低碳钢淬后，硬度在HRC40左右；中碳钢淬火后，硬度可达HRC50～62；高碳钢淬火后，硬度高达HRC62～65。
2、不同的回火温度对碳钢硬度的影响
淬火钢在回火过程中发生了一系列的组织变化，这必然会引起机械性能发生相应的变化。淬火钢的回火，实质上是一个软化过程，性能变化的总趋势是，随着回火温度的升高，硬度、强度降低，而塑性、韧性提高。
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