40Cr热处理工艺
制定40Cr钢退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺，测定在各种热处理情况下试样的硬度和冲击
韧性，并进行材料的金相组织分析，得出了40Cr钢调质处理具有良好综合性能的结论。
1 40Cr材料简介
1．1 40Cr的化学成分及临界温度
40Cr的化学成分及临界温度见表1。
表1 40Cr的化学成分及临界温度
化学成分临界温度C Mn Si l C Ac Ac0 A A 0
0．37～0．45 O．5～O．8 。．2～。．4I。．8。～1．1。 743 800 693 73O 1．2 4OCr的性质
从铁碳合金相图来看，40Cr钢属于亚共析钢，缓冷到室温后的组织为铁素体+珠光体；从钢的分类来看，40Cr钢属于低淬透性调质钢，具有很高的强度，良好的塑性和韧性，即具有良好的综合机械性能；40Cr钢可用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床的主轴等零件。
2 40Cr热处理工艺特性介绍
2．1 预备热处理
调质钢经热加工后，必须经过预备热处理来降低硬度，便于切削加工，消除热加工时造成的组织缺陷，细化晶粒，改善组织，为最终热处理做好准备。对于
40Cr钢而言，可进行正火或退火处理。
2．2 最终热处理
调质钢的最终热处理是淬火加高温回火。一般可以采用较慢的冷却速度淬火，可以用油淬以避免热处理缺陷。当强度较高时，采用较低的回火温度，反之选用较高的回火温度。
3 40Cr热处理工艺的制定
按上述知识，对40Cr钢分别采用退火、正火、淬火、不同的回火温度情况下的热处理，测定不同情况下试样的硬度与冲击韧性值。
3．1 退火工艺的制定
图1为退火及正火工艺曲线图。加热温度：A 。+
(3O～50) C，由此确定加热温度为850 C；保温时间：
120min；冷却方式：随炉冷却。
t／mirl
图1 退火及正火工艺曲线图
3．2 正火工艺的制定
加热温度：Ac。+ (30~50)C，由此确定加热温度为850 C；保温时间：120min；冷却方式：空冷。
3．3 淬火工艺的制定
图2为淬火工艺曲线图。加热温度：A 。+ (3O～50)C，由此确定加热温度为850 C；保温时间：80min；冷却方式：油冷。
3．4 回火工艺的制定
3．4．1 低温回火
图3为淬火加低温回火工艺曲线图。亚共析钢的低温回火温度为150 C～3O0 C，但钢材的第一类回火脆性温度在250 C～400 C，由于40Cr中含有硅、锰、铬等合金元素，第一类回火脆性温度将有所增高，所以选用低温回火温度为240 C；保温时间为60min；采用空冷。
3．4．2 中温回火
中温回火温度为350 C～500 C，选用温度为460 C；保温时间为50min；空冷。
3．4．3 高温回火(调质处理)
高温回火温度为500C～650 C，可选用加热温度为620 C；保温时间为60min；空冷。空冷t／Ⅲlii
4 40Cr热处理冲击韧性与硬度为检测试样在热处理后的硬度与韧性，对退火和正
火的试样进行布氏硬度的测定；对淬火后低温回火、中温回火、高温回火(调质)的试样进行洛氏硬度的测定；同时对调质处理与油淬后的试样进行冲击韧性测定。结论见表2冲击韧性值，表3退火、正火的布氏硬度值，表4淬火后回火热处理的洛氏硬度值。表2 40Cr的冲击韧性值(多试样平均at值)试样编号试样热处理工艺Ⅱ值J／mm
1 4OCr 850 C油淬+620 C回火 148
2 4OCr 850℃空冷 56
5 40Cr热处理金相组织分析
面积小，同时铬能阻碍碳的扩散，而铬本身扩散速
度较慢，因此加热温度应选择上限，且保温时间加长，否则球状渗碳体很难完全溶解而被保留下来，造成淬火后硬度及强度下降。
6结论处理后的钢可以用来制作曲轴、连杆、机床主轴、齿轮
通过对不同热处理试样的硬度值、冲击值的测定，等既要求强度又能承受冲击和交变负载作用的零件。可知正火后40Cr试样的硬度值比退火后试样的硬度
值略高，比油淬试样的硬度低，同时硬度值也低。