一、目的

1. 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；

2.了解含碳量、加工温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响；

3.观察和分析碳钢经不同热处理后的显微组织特征；

4.了解不同热处理工艺对碳钢组织和性能的影响；

5.掌握晶粒尺寸的基本测量方法；

6.了解钢和单相合金晶粒评级方法标准。

二、 实验器材

1.实验用材料：45钢、T10钢各5个为一套（Ф10×12mm）；

2.箱式电阻炉4个：用来淬火和回火加热；

3.布、洛氏硬度计：测定硬度；

4.淬火槽和淬火介质（采用水和10号油）；

5.金相显微镜；金相磨抛机；砂纸，浸蚀剂：4%硝酸+酒精；棉签；

6.带毛玻璃投影屏的金相显微镜；

7.物镜测微尺，目镜测微尺；

8.比较法评定用的单相铜合金和钢的奥氏体晶粒度评定标准图片。

三、实验步骤

1.准备实验材料45钢和T10钢，每次实验两组，一组5个同学，每组领取一套试样，编号1#、2#、3#…；

2.电阻炉分别将860℃、760℃、400℃、600℃预先升好；

3.将试样按热处理工艺实验记录表进行热处理实验；

4.试件冷却至室温后，进行金相制备，先用磨抛机进行表面抛光，再选用800目到1200目砂纸进行抛光，最好用4%硝酸酒精溶液进行侵蚀。

5.利用金相显微镜观察金相组织，与金相理论图谱进行比较，并根据铁碳相图与钢的C曲线分析组织的形成原因，做好记录；

6. 画出所观察到的显微组织形态，并注明清楚组织名称、热处理条件及放大倍数；

7.学习标定测微尺的格值，确定显微镜的线放大倍数；

8.      标定好后换上试样，利用带测微尺的目镜进行测量，数出测微尺线段上所交截的晶粒数，旋转目镜测定几个不同方向上的交截晶粒数，做好记录，最后根据公式求出晶粒的平均直径。再查表评定晶粒级别；

9.测试经热处理后的试样硬度值，每个试样测定三个点，取其平均值，填入热处理工艺实验记录表。

四、实验报告要求

1.简述实验目的和实验原理；

2.将所测定的全部试样硬度值填入表中，并分析含碳量、淬火温度、冷却速度以及回火温度对碳钢硬度的影响；

3.画出所观察试样的显微组织示意图，注明好组织名称、热处理条件及放大倍数；

4.运用铁碳相图及相应钢种的C曲线，分析不同热处理工艺所得组织的特征及原因；

5.简述测定晶粒大小的方法和实验操作的步骤；

6.对利用不同工艺处理的试样进行晶粒级别评定。

五、实验注意事项

1.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源；

2.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；

3.测定硬度前一定要用砂纸进行磨光；

4.每次实验完后，切断电源，以防设备事故；

5.抛光时，一定要在水环境中进行，可加入抛光专业溶液；

6.在实验显微镜时，注意保洁目镜和物镜。