金属材料工程专业
金属材料综合实验指导书
材料科学与工程学院2015年8月

f目
录
实验一实验二实验三实验四实验五实验六
冷却速度对碳钢连续冷却转变组织及其性能的影响淬火碳钢经不同温度回火后的显微组织和性能变化热处理工艺对高速钢组织和性能的影响碱性次磷酸盐化学镀镍酸性次磷酸盐化学镀镍钢铁的化学氧化
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f实验一
冷却速度对碳钢连续冷却转变组织及其性能的影响
一、实验目的
1．通过观察和分析碳钢在不同的冷却速度下发生的连续冷却转变，了解冷却速度对碳钢的显微组织和力学性质的影响规律，加深对钢的连续冷却转变曲线和淬火临界冷却速度等概念的理解；2．熟悉碳钢的基本热处理工艺（退火、正火、淬火等）的操作要领；3．掌握碳钢热处理温度的选定原则，加深对FeFe3C相图的认识和理解；4．了解奥氏体连续冷却转变动力学曲线的意义及其在制定热处理工艺时的应用。
三、实验原理
在实际生产中，零件在热处理时，奥氏体大多是在连续冷却过程中进行转变的。过冷奥氏体以不同冷却速度连续冷却时发生的转变，可用连续冷却转变曲线来表示。图1所示为45钢045％C的连续冷却转变曲线，可以代表连续冷却转变曲线的一般型式。
图1
45钢的连续冷却转变动力学曲线
从图l中可以看到代表不同冷却速度的冷却曲线、铁素体析出线，珠光体转变开始和终了线，贝氏体转变开始线和马氏体转变开始线。这些线将图形分割成不同的区域，即过冷奥氏体区、铁素体析出区、珠光体转变区，贝氏体转变区和马氏体转变区。在转变完成后，高温区转变产物是珠光体，中温区转变产物是贝氏体，低温区转变产物是马氏体，与等温转变基本相同。所不同的是，等温转变得到的组织产物是均匀的，而连续冷却转变是在一个温度范围内发生的转变过程，因此转变产物是不均匀的。在某些冷却速度条件下，会得到混合的组织。如45钢在一定的冷速下可得到“铁素体细珠光体（即屈氏体）贝氏体马氏体”的混合组织。奥氏体冷却转变时全部得到珠光体类型组织的最快的冷却速度叫做上临界冷却速度，冷却速度超过上临界冷却速度就开始有马氏体出现。奥氏体冷却转变时全部得到马氏体组织的最低的冷却速度叫做下临界冷却速度，即一般而言的临界冷却速度。因此，冷却速度低于上临界冷却速度得到不均匀的珠光体类型的组织，高于下临界冷却速度则全部得到马氏体组织。在上、下临界冷却速度之
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f间得到的为混合组织。在连续冷却转变r