45號(hào)鋼的調(diào)制處理

1、45#（號(hào)）鋼和40Cr鋼調(diào)質(zhì)的熱處理工藝調(diào)質(zhì)是淬火加高溫回火的雙重?zé)崽幚?，其目的是使工件具有良好的綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)鋼有碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼二大類，不管是碳鋼還是合金鋼，其含碳量控制比較嚴(yán)格。如果含碳量過高，調(diào)質(zhì)后工件的強(qiáng)度雖高，但韌性不夠，如含碳量過低，韌性提高而強(qiáng)度不足。為使調(diào)質(zhì)件得到好的綜合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%。調(diào)質(zhì)淬火時(shí)，要求工件整個(gè)截面淬透，使工件得到以細(xì)針狀淬火馬氏體為主的顯微組織。通過高溫回火，得

2、到以均勻回火索氏體為主的顯微組織。小型工廠不可能每爐搞金相分析，一般只作硬度測(cè)試，這就是說，淬火后的硬度必須達(dá)到該材料的淬火硬度，回火后硬度按圖要求來檢查。工件調(diào)質(zhì)處理的操作，必須嚴(yán)格按工藝文件執(zhí)行，我們只是對(duì)操作過程中如何實(shí)施工藝提些看法。1、45號(hào)鋼的調(diào)質(zhì)45號(hào)鋼是中碳結(jié)構(gòu)鋼，冷熱加工性能都不錯(cuò)，機(jī)械性能較好，且價(jià)格低、來源廣，所以應(yīng)用廣泛。它的最大弱點(diǎn)是淬透性低，截面尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。45號(hào)鋼淬火溫度在A3(30~

3、50)℃，在實(shí)際操作中，一般是取上限的。偏高的淬火溫度可以使工件加熱速度加快，表面氧化減少，且能提高工效。為使工件的奧氏體均勻化，就需要足夠的保溫時(shí)間。如果實(shí)際裝爐量大，就需適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間。不然，可能會(huì)出現(xiàn)因加熱不均勻造成硬度不足的現(xiàn)象。但保溫時(shí)間過長(zhǎng)，也會(huì)也出現(xiàn)晶粒粗大，氧化脫碳嚴(yán)重的弊病，影響淬火質(zhì)量。我們認(rèn)為，如裝爐量大于工藝文件的規(guī)定，加熱保溫時(shí)間需延長(zhǎng)15。因?yàn)?5號(hào)鋼淬透性低，故應(yīng)采用冷卻速度大的10%鹽水溶液。工件入水后

4、，應(yīng)該淬透，但不是冷透，如果工件在鹽水中冷透，就有可能使工件開裂，這是因?yàn)楫?dāng)工件冷卻到180℃左右時(shí)，奧氏體迅速轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體造成過大的組織應(yīng)力所致。因此，當(dāng)淬火工件快冷到該溫度區(qū)域，就應(yīng)采取緩冷的方法。由于出水溫度難以掌握，須憑經(jīng)驗(yàn)操作，當(dāng)水中的工件抖動(dòng)停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。另外，工件入水宜動(dòng)不宜靜，應(yīng)按照工件的幾何形狀，作規(guī)則運(yùn)動(dòng)。靜止的冷卻介質(zhì)加上靜止的工件，導(dǎo)致硬度不均勻，應(yīng)力不均勻而使工件變形大，甚至開裂。45號(hào)鋼

5、調(diào)質(zhì)件淬火后的硬度應(yīng)該達(dá)到HRC56~59，截面大的可能性低些，但不能低于HRC48，不然，就說明工件未得到完全淬火，組織中可能出現(xiàn)索氏體甚至鐵素體組織，這種組織通過回火，仍然保留在基體中，達(dá)不到調(diào)質(zhì)的目的。45號(hào)鋼淬火后的高溫回火，加熱溫度通常為560~600℃，硬度要求為HRC22~34。因?yàn)檎{(diào)質(zhì)的目的是得到綜合機(jī)械性能，所以硬度范圍比較寬。但圖紙有硬度要求的，就要按圖紙要求調(diào)整回火溫度，以保證硬度。如有些軸類零件要求強(qiáng)度高，硬度要

6、求就高；而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零件，因調(diào)質(zhì)后還要進(jìn)行銑、插加工，硬度要求就低些。關(guān)于回火保溫時(shí)間，視硬度要求和工件大小而定，我們認(rèn)為，回火后的硬度取決于回火溫度，與回火時(shí)間關(guān)系不大，但必須回透，一般工件回火保溫時(shí)間總在一小時(shí)以上。2、40Cr鋼的調(diào)質(zhì)處理硬度較低（HB180～220）有利于下一步進(jìn)行切削加工。2）鋼的正火鋼的正火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac3或Accm線以上，保溫一段時(shí)間，然后進(jìn)行空冷。由于冷卻速度稍快，與退火組織相比

7、，組織中的珠光體量相對(duì)較多，且片層較細(xì)密，故性能有所改善，細(xì)化了晶粒，改善了組織，消除了殘余應(yīng)力。對(duì)低碳鋼來說，正火后提高硬度可改善切削加工性，提高零件表面光潔度；對(duì)于高碳鋼，則正火可消除網(wǎng)狀滲碳體，為下一步球化退火及淬火作好組織準(zhǔn)備。3）鋼的淬火鋼的淬火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上，保溫一段時(shí)間，然后放入各種不同的冷卻介質(zhì)中快速冷卻(V冷＞V臨)，以獲得具有高硬度、高耐磨性的馬氏體組織。4）鋼的回火鋼的回火通常是把淬火

8、鋼重新加熱至Ac1線以下的一定溫度，經(jīng)過適當(dāng)時(shí)間的保溫后，冷卻到室溫的一種熱處理工藝。由于鋼經(jīng)淬火后得到的馬氏體組織硬而脆，并且工件內(nèi)部存在很大的內(nèi)應(yīng)力，如果直接進(jìn)行磨削加工則往往會(huì)出現(xiàn)龜裂，一些精密的零件在使用過程中將會(huì)引起尺寸變化從而失去精度，甚至開裂。因此，淬火鋼必須進(jìn)行回火處理。不同的回火工藝可以使鋼獲得各種不同的性能。2、碳鋼普通熱處理工藝1）加熱溫度碳鋼普通熱處理的加熱溫度，原則上按加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上30～5

9、0℃選定。但生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)工件實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。熱處理加熱溫度不能過高，否則會(huì)使工件的晶粒粗大、氧化、脫碳、變形、開裂等傾向增加。但加熱溫度過低，也達(dá)不到要求。表21碳鋼普通熱處理的加熱溫度方法加熱溫度(℃)應(yīng)用范圍退火Ac3(20~60)亞共析鋼完全退火Ac1(20~40)過共析鋼球化退火正火Ac3(50~100)亞共析鋼Accm(30~50)過共析鋼淬火Ac3(30~70)亞共析鋼Ac1(30~70)過共析鋼回火低溫回火150~2