金工实习报告(热处理部分)
第一章金属材料及钢的热处理
一、常用金属材料
（一）目的和要求
1.了解金属材料的分类方法和名称。
2.熟悉常用金属材料的成分、牌号、性能和用途。
3.了解影响金属材料使用性能的基本因素。
（二）讲课
1.金属材料的分类（主要介绍用途分类），主要介绍钢铁材料的分类。
2.介绍Q235（A3）、45、ZG40Cr 、T10A 、20CrMnTi 、GCr15、W18Cr4V 的主要成分、钢种、性能和用途举例。
3.介绍热处理车间安全技术。
（三）实习报告
1.什么是钢？什么是铁？钢按用途怎样分类？
答：钢：指含碳量低于2.11%以下，以铁为基体与碳的合金。
铁：当含碳量大于2.11%以上的合金称为铁。 用途分类：①结构钢，②工具钢，③特殊用途钢。
2.简述机械零件的形成生产过程。 答：
矿石→铁→钢（①碳钢②合金钢）→轧制成型→下料→锻造（毛坯）→热处理（退、正火） →机加工（成型）→热处理（淬、回火或化学处理）→零件
3.列表综合Q235、45、ZG40Cr 、T10A 、20CrMnTi 、GCr15。W18Cr4V 等钢材的类别、牌号成分、性能、用途。
答：
4.什么叫有色金属？举实例说明铝和铜在机器制造中的用途。
答：除黑色以外的金属都称为有色金属。
铝基合金：飞机大梁、螺旋浆等；铜基合金：推动器、冷凝管、钟表件等。
5.影响金属材料的使用性能有哪些？
答：金属材料的使用性能：强度（抗折、抗拉、抗弯）、硬度、塑性，韧性。
二、热处理理论基础及工艺概述
（一）目的和要求
（二）实习操作
（三）实习报告
1.什么叫热处理？其作用是什么？
答：热处理：将固态金属或合金工件放在一定介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保温一定时间后，以不同速度在不同的介质中冷却，获得所需的组织结构与性能的一种工艺方法。
作用：改变金属材料表面或部显微组织结构。
2.什么是退火、正火、淬火、回火方法？各有什么作用？
答：退火：将钢加热至Ac3或Ac1温度以上保温，然后随炉冷却或埋入灰中缓慢冷却；
正火：将钢加热至高于Ac3或Acm温度保温，空冷；
退火、正火作用：①消除锻、铸件部应力防止工件开裂变形，②细化部组织；③调整硬度利
于切削加工；④为今后热处理作准备。
淬火：将钢加热至Ac3或Ac1以上温度保温，冷却（水或油中）。
淬火作用：提高工件的硬度和强度，改善某些物理性能，增加耐磨性。
回火：将淬火后的工件重新加热至低于相变点的某一温度，保温、冷却。
回火作用：消除应力，稳定部组织及综合力学性能。
3.画出退火、正火、淬火、回火的热处理工艺曲线。
答：
※4.什么是渗碳处理？其作用和实现的原理是什
么？
答：渗碳处理：将低碳钢加热至高温，使活性碳原
子渗入工件表面，淬火再加低温回火。
作用：使工件表面获得高硬度，耐磨性和疲劳强度，
而工件心部仍有高的塑性和韧性。
原理：分解→吸附→扩散。
※5.什么是氮化处理，说明其作用和原理。
答：氮化处理：在一定温度下，一定介质中使活性氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺（常见有液体渗氮气体渗氮离子渗氮）。
作用：使工件表面具有更高的硬度，耐磨性及抗红硬性。
原理：分解→吸附→扩散。
6.何为预备处理？何为最终热处理？举例说明。
答：预备热处理：毛坯件的退货或正火调质处理称为预备热处理；
最终热处理：零件的淬火→回火或化学处理后工件；
举例：①支架（ZG40Cr）：调质→机加工→氮化
②座架：正火→机加工（成型）→高频淬火→回火
三、热处理设备
（一）目的和要求
（二）实习操作
（三）实习报告
1.试说明RX3－45－9、NLQ-75-9、Dm-100-13、Rj2-55-6、GGC50-2设备的含义、工作原理、作用
（或所能完成的工作）等。并把这些设备的功率、电压、相数、额定温度（或工作温度）、工作空
间及重量等综合列于一表。
答：
2.井式回火炉、井式氮化炉的工作过程或工作原理是什么？
答：井式回火炉：用于淬火后的工件专用设备，工作过程原理：将淬火后的工件装筐吊入炉，根据零件的具体技术要求事先设定好温度，加热、保温、冷却。
井式氮化炉过程原理：将工件清洗→装筐→装炉→排气→加热→保温→冷却。
可倾式回转炉作用：用于链条、钢球等小件的渗碳淬火。将工件装入炉入渗剂（煤油或甲醇等）中间炉胆可旋转不停翻动工件，使活性碳原子均匀渗入工件表面，此设备炉口可抬起低下。
3.高频淬火的作用是什么？简述其操作过程。
答：高频淬火的作用：用于零件的局部淬火或正火。操作过程：将工件置于感应圈，使工件表面产生
一定频率的感应电流快速加热，迅速冷却。
4.何为发黑处理？其工艺过程如何？各道工序又有什么作用？
答：发黑处理：将工件置于碱性溶液中，经加热保温一定时间后，使工件表面获得一层黑色保护膜（Fe3O4）其过程称之为发黑。
四、热处理试验和操作
（一）目的和要求
（二）实习操作
（三）实习报告
1．简述ZG40Cr(采用当时生产中所处理的材料)热处理的整个工艺过程，并说明各工序的作用。
答：支架（ZG40Cr）：绑扎（便于淬火冷却）→装炉→加热（850℃）→保温（45～60分）
→油中速冷。
2．何为调质处理?处理后材料性能有何特点?生产中哪些零件要采用这种处理工艺。
答：淬火后的工件加高温回火称之为调质处理，处理后材料有适中的强度与韧性及综合良好的力学性能。例如：生产中有支架采用此工艺方法处理。
3.简述HRC、HBS、HV的基本原理和操作过程。
答：布氏硬度（HBS）：用一淬火钢球（直径为Dmm）或硬质合金球对工件表面施加P公斤力，经规定
保荷时间后，根据工件表面压痕直径小d可求得表面积F除P称为布氏硬度。操作过程：加载→卸载
→测量压痕直径→查表得布氏硬度值。
洛氏硬度（HRC）：用一夹角为120°金刚石压头或淬火后钢球（1.588mm）对工件施加一定压力经规
定保荷时间，根据工件表面压痕深度所得理论数据称之为洛氏硬度。操作过程：磨平工件表面→加载
→卸荷→读取数据。
4.热处理中易产生哪些缺陷？有什么危害？如何防止？
答：产生缺陷：氧化、脱碳、过热、过烧。
①氧化，其危害：使金属消耗工件表面硬度不均匀；
②脱碳，其危害：使工件淬火后硬度、耐磨性、疲劳强度严重下降；
氧化、脱碳防止措施：采用保护气氛加热或盐浴炉加热等方法。
③过热，其危害：使工件的塑性、韧性显著降低，冷却时易产生裂纹；防止措施：过热可通
过正火予以消除。
④过烧，其危害：钢强度低，脆性大，零件报废；
5.记录ZG40Cr经退火、正火、淬火，高温回火后的洛氏硬度值，经氮化或渗碳后的显微硬度值。
对其结果作必要的分析（同学自备报告纸一）。
答：退火：加热：820℃，保温：120分钟，冷却：随炉冷，HB：160～200；正火：加热：860℃，保温：60分钟，冷却：空冷，HB：180～220；
淬火：加热：840℃，保温：45分钟，冷却：水，HRC＞50；
回火：加热：600℃，保温：90分钟；冷却：空气，HRC：20～30；
氮化件显微氮化层：0.01～0.02。