【正文】 應用于過共析碳鋼及合金工具鋼（如制造刀具、量具、冷模具用鋼等），一般情況下過共析鋼的組織為層片狀的珠光體秘網狀的二次滲碳體組成，不僅珠光體本身較硬，而且由于網狀滲碳體的存在，更增加了鋼的硬度和脆性。為克服這一點，在熱加工之后必須安排一道球化退火工序，使網狀二次滲碳體及珠光體中的層片狀滲碳體都發(fā)生球化，變成球狀（粒狀）的滲碳體，即“球化體”。球化退火是應用于過共析鋼及合金工具鋼的一種退火方法。隨爐冷卻到略低于Ar1(20～40℃)的溫度進行等溫。和普通球化退火相比，球化退火目的在于使珠光體內的片狀滲碳體以及先共析滲碳體都變?yōu)榍蛄?，均勻分布于鐵素體基體中(這種組織稱為球化珠光體)。4 實驗準備 實驗材料 根據老師的指導和自己認真的查閱，統(tǒng)計資料表明，由于選材和熱處理工藝不當而造成模具早期失效的情況約占失效總數的70%。綜合考慮材料來源、價格等因素。Ar1（冷卻時奧氏體向珠光體轉變的實際溫度線）的溫度是790℃。 表2 H13鋼的臨界溫度 臨界溫度Ac1 Acm Ar1 溫度（近似值）/℃820～8301100790本次實驗所用的材料熱模具鋼，是與老師研究后決定的，老師給我們提供有這種材料的建材市場，然后我利用課余的時間去市場進行購買，到那統(tǒng)計完建材市場我們需要材料的各種規(guī)格后，我與老師聯(lián)系看購買多大規(guī)格的材料試樣做實驗最合適，最后我們決定購買直徑為10mm規(guī)格的H13模具鋼試樣。考慮到原來實驗室的一些設備器材的老化和丟失等情況，我們在這次購買材料時，我還購買了：石棉、石棉板、鐵絲等材料。還有進行粗磨時的各種型號的砂紙，拋光液，及40%的銷酸侵蝕液和用來堵箱式電阻爐爐門的耐火材料板。.圖2 箱式電阻爐示意圖 與脈沖電場發(fā)生器連接的放置工件的裝置在本次畢業(yè)設計的實驗中，我做的題目中所用的脈沖發(fā)生器是大功率的，一個問題，怎么讓脈沖發(fā)生器與這個裝置在實驗中進行連接，普通的帶皮導線比皮絕緣層承受不了爐內的高溫，后來我采用了老師的意見，用兩根鐵絲作為連接裝置焊接在放置工件上。剛開始裁的時候尺寸把握的不到位裁壞幾個，由于實驗中要用到兩個SXZ—25—12高溫箱式電阻爐，所以必須做出兩個完全配合的兩個爐門，所用的材料是石棉，石棉中含有玻璃絲，因此在制作過程中還要注意安全，以免發(fā)生不必要的傷害，這點是必須注意的。采用本預磨機，除以機械磨光代替手工操作提高制備試樣的效率以外，還能完全除去試樣切割過程中產生的塑性變形和表面加熱痕跡，供進一步拋光后進行組織的顯微測定。預磨機由鋁鑄件構成的底座、磨盤、和塑料壓制的磨光罩及蓋等基本部件組成，底座上安裝有兩個磨盤，可供兩人同時操作。拋光機由焊接支架、工作臺面、拋光盤、拋光織物、拋光罩及開關盒等基本元件組成。 兩臺電動機都置于工作臺面下部，通過固定片與臺面連接。拋光織物通過套圈緊固在拋光盤上，電動機的起?？煞謩e由安裝在開關盒上的開光進行控制，電機起動后，便可用手對試樣施加壓力在轉動的拋光盤上進行拋光。拋光罩及蓋可防止灰塵及其它雜物在機器不使用是落在拋光盤上而影響使用效果。 金相顯微鏡金相顯微鏡是主要用來觀察金相組織的專業(yè)儀器，同時可以觀察不透明物體表面的狀態(tài)。鑒別和分析各種金屬和合金的組織結構，可以廣泛地應用在工廠或實驗室進行鑄件質量的鑒定。 實驗過程球化退火時要綜合考慮爐子大小，裝爐量，工件尺寸等因素對試驗誤差的影響，有關手冊中的經驗公式可供參考。一般生產中多選用20℃～50℃/h的冷卻速度，冷卻到500℃～600℃后出爐空冷。試驗用設備為箱式加熱電爐和脈沖電場發(fā)生器。將脈沖電場發(fā)生器金屬導線按順序分別連接在預先做好的放置工件的裝置的金屬鐵絲上，并把工件試樣放入放置工件的裝溫2置中，然后連同工件和裝置一并裝入箱式加熱爐內加熱至（820℃）經5min 后施加脈沖20min，保3h, ,等溫后隨爐冷至550℃左右出爐空冷。 圖3 H13 模具鋼脈沖球化退化工藝曲線圖本次實驗的主要內容就是探討脈沖電流對H13熱模具鋼球化退火組織和性能的影響的組織和性能分析，具體的處理方式有以下幾種：一、正常熱處理；二、3A電流下進行脈沖處理；三、5A電流下進行脈沖處理，7A電流下進行脈沖處理，9A電流下進行脈沖處理。5 工藝過程本次實驗是用SXZ—25—12高溫箱式電阻爐進行實驗的， 通電20min保溫 棒料放入爐中加熱至850℃磨平拋光觀察組織測試硬度爐冷至550℃出爐空冷 圖6 圖題？把所有的前序工序都的做好，比如工件的制備，電阻爐爐門的制作等等?，F在我就對試樣的組織觀察和硬度的測試做以下陳述：出去試樣表面的氧化層后，用HR—1500洛氏硬度測試機進行硬度測試，記錄試樣的硬度值，然后再把試樣端面在預磨機把進行預磨，磨好后再用金相試驗拋光機進行拋光，接下就是在金相顯微鏡觀察試樣的組織，所有的工藝內容就這些，實驗是多次才能完成的，除正常處理的式樣外，其它試樣之后按照同樣的加熱方法施加不同電流大小的脈沖球化退火工藝處理。金相顯微鏡下所觀察到的金相組織，稱為“顯微組織”（或“金相組織”）。 金相顯微試樣的制備金相顯微分析時，要在金相顯微鏡下觀察到所研究的金屬材料的組織，必須將其制成專門的“金相顯微試樣”。 侵蝕鋼鐵材料常用的侵蝕劑為3～4%硝酸酒精溶液或4%苦味酸酒精沉淪。侵蝕后應立即用清水沖洗，用吹風機吹干。試樣侵蝕后之所以能顯示內部的組織，主要是侵蝕劑與試樣表面之間產生了化學溶解作用及電化學作用。合金中的兩個組成相具有不同的電極電位，在侵蝕劑中兩相之間就形成了無數對“微電池”，具有較高正點位的相成為陰極，在正常電化學作用下不受侵蝕，保持原有的光滑平面；具有較高負電位的相成為陽極，而易迅速溶入侵蝕劑中，因此使試樣表面呈凸凹不平。6. 2 金相試樣制備用以上正交分析找出來的兩種最優(yōu)工藝方案，再用兩根試樣按工藝曲線圖再做兩次電脈沖球化退火試驗。7 脈沖處理技術 電脈沖原理利用LC振蕩電路原理，先用高壓電源對一組電容器進行充電，將電容器與一個電感線圈及處理室的電極相連，電容器放電時產生的高頻指數脈沖衰減波即加在兩個電極上形成高壓脈沖電場。 脈沖電流對金屬組織變形的影響20 世紀90 年代以來，人們開始研究脈沖電流對金屬材料超塑性的影響。脈沖電流作用于合金的過程中，脈沖電流促進原子擴散,引起應力松弛，協(xié)調了晶界滑動，使空洞的形成和長大得到抑制。同時由于脈沖電流增大原子擴散速度，使晶界處位錯的攀移速度增加，降低晶界處的應力集中，抑制晶界處空洞的形成和長大，避免了試樣過早斷裂。金屬中的電遷移(Electro migration) 或電輸運( Electro transport) 現象早在19世紀就已經被發(fā)現，但是關于電流對金屬材料組織和性能影響的研究直到近一個世紀之后才系統(tǒng)地開展起來。電脈沖處理能顯著改