基本热处理对45钢组织和性能影响

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45钢普通热处理组织与性能研究
作者：刘孜文
来源：《商品与质量·学术观察》2013年第02期
摘要：对45钢进行淬火实验，对实验数据进行分析整理，通过控制变量的方法进行了简单的实验结果分析。

我们得知随着45钢热处理方式的不同，热处理后的组织和性能具有很大的差异，我们将更加具体的研究其不同热处理后组织性能差异的原因。

关键字：45钢热处理淬火
本次实验拟采用7个45钢样，所有试样都需要在930℃保温30分钟后进行退火处理，其中一个作为对比试样，其余6个分别在750℃、840℃、930℃的温度下保温20min后进行水淬、油淬处理，并打磨试样，通过金相组织观察比较不同热处理工艺对45钢组织性能的影响。

并结合硬度实验来获取45钢的相关性能。

从而通过热处理工艺改变金属组织结构，达到控制金属性能的目的。

诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。

本人签名：年月日毕业设计任务书设计题目：45钢热处理工艺及组织性能研究系部：机械工程系专业：材料成型及控制工程学号：1120181 19 学生：指导教师（含职称）：（副教授）1．课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，运用所学过的金属学及热处理等专业知识，了解45钢的概况；熟悉45钢的热处理工艺方法；认识45钢热处理前后金相组织；找出热处理对45钢组织和力学性能的影响规律，为优化热处理工艺提高零件质量提供一定的理论依据。

2．主要任务（1）制定45钢热处理工艺，进行热处理实验。

（2）制备金相试样，观察分析45钢热处理前后的显微组织。

（3）测定45钢热处理前后力学性能，包括拉伸性能、硬度、冲击韧性等。

（4）分析热处理工艺、组织结构与力学性能之间的关系。

（5）撰写毕业论文。

结构完整，层次分明，语言顺畅；避免错别字和错误标点符号；格式符合太原工业学院学位论文格式的统一要求。

3．主要参考资料[1] 赵琳.45钢热处理工艺及其组织性能[J]. 机械工程与自动化，2012，（05）：203-204.[2] 李文学，李国成，李忠民，等.45钢热处理工艺和化学成分与性能之间关系分析[J]. 物理测试，1996，（05）：12-14.[3] 崔忠圻，覃耀春.金属学与热处理[M]. 北京，机械工业出版社，2007：230-308 4．进度安排审核人：2014 年12 月15日45钢热处理工艺及组织性能研究摘要：本次实验通过不同的热处理工艺研究了45钢的组织性能。

本次实验的热处理工艺从两方面进行对比分析：一方面，在相同加热温度并且在不同冷却条件下对45钢调质处理组织性能的影响。

另一方面，在相同加热温度并且在不同保温时间对45钢调质处理组织性能的影响。

即在普通调质工艺的基础上，采用零保温淬火的新工艺。

基于热处理对45钢组织和性能的影响热处理是一种常见的金属加工方法，它通过在一定温度范围内加热和冷却材料，从而改变材料的组织和性能。

对于45钢这种低合金钢材，热处理可以显著改善材料的强度、硬度和韧性等性能，从而使其适用于不同的工程应用。

首先，热处理对45钢的组织有着重要的影响。

45钢在正常状态下的组织主要为珠光体和少量的渗碳体。

经过热处理，可以通过加热至一定温度再快速冷却来改变材料的组织结构。

常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火等。

退火是将45钢加热至高温，然后缓慢冷却，从而使组织转变为软化的珠光体。

这种组织具有优异的延展性和韧性，适用于需要高塑性和可变形性能的应用，例如冲压加工和焊接。

正火是将45钢加热至临界温度，然后迅速冷却，使组织转变为硬质和脆性的马氏体。

这种组织在硬度和强度方面具有很高的水平，适用于需要抗磨、抗压和切削性能的应用，如刀具和机械零件。

淬火是将45钢加热至临界温度，然后迅速冷却到室温，使组织转变为马氏体。

这种组织在硬度、强度和耐磨性方面具有优势，但也具有较高的脆性。

淬火适用于需要高硬度和耐磨性的工具和表面处理材料。

回火是在淬火后，将45钢再次加热至较低的温度，然后缓慢冷却，以减轻淬火过程中产生的内应力和脆性。

回火后，组织将发生转变，马氏体中的碳化物将分解成细小的颗粒，并与残留的马氏体结合，从而提高材料的韧性和可靠性。

除了对组织的影响外，热处理还可以显著改善45钢的性能。

通过热处理，可以提高45钢的强度、硬度和韧性。

正火和淬火可以显著提高45钢的硬度和强度，而回火可以提高45钢的韧性和可靠性。

此外，热处理还可以改善45钢的耐蚀性能。

热处理过程中，材料表面会形成一层氧化层，从而减少与外界氧气、水分和其他腐蚀介质的接触，提高材料的耐腐蚀性能。

总之，热处理对45钢的组织和性能具有显著的影响。

通过合理选择和控制热处理参数，可以得到满足不同工程应用要求的材料性能。

热处理是一种重要的金属加工方法，可以广泛应用于钢材和其他金属材料的制造和加工过程中，从而提高材料的性能和可靠性。

研究淬火温度对45#钢组织和性能的影响一、概述：45号钢心部韧性虽好，却存在表面硬度低的问题，不耐磨。

45号钢的奥氏体稳定性差，加热后需快速淬火冷却，才能获得高硬度的马氏体组织。

本次实验探索淬火温度对45号钢组织和性能的影响，研究45号钢最佳淬火温度范围以及热处理工艺。

一、实验目的主要研究淬火温度对45#钢组织和性能的影响二、实验用材及仪器设备直径10mm45钢试10个，加热炉，金相预磨机，HRC硬度计，24ml酒精，1ml硝酸，砂纸烧杯若干三、实验方法淬火工艺：取10个试样，2个保持原状，另外8个分别即温加热到840、860、880、900,加热时间25min，保温30min，取出水冷淬火。

进行磨样，硝酸酒精腐蚀并在显微镜下观察。

四、实验过程1.加热试样，完成45钢的加热过程。

工艺曲线如下图，炉子升温到设定温度，即放入2个试样，加热5min，保温25min。

然后拿出来快速水浴淬火并贴好标签。

如此完成10个试样的热处理工作。

淬火工艺曲线2.磨样和腐蚀磨样用实验室砂纸磨，机械磨样。

从磨样工序，400—1000—1500—2000—2500—抛光。

试样呈现晶面效果。

接着以体积比酒精：硝酸=24:1配制腐蚀液，对磨样后的试样进行腐蚀。

3．拿腐蚀好的试样到显微镜下观测并摄影。

在显微镜下可明显观测到板条状的马氏体组织，并且可以看到晶界。

4.硬度HRC测试结果温度硬度840未淬火840 860 880 9001 8.8 93.4 27 9.2 17.72 10.3 91.5 23 9.3 203 13.5 90 20.3 10 21五、分析与思考马氏体硬度不足，猜测淬火试样组织可能是珠光体+铁素体。

推测有以下几种可能：1.硬度机有问题3．加热时脱碳3．未达到奥氏体化便淬火4．保温时间过长，钢过热5．从炉子拿出到淬火过程中，速度慢，试样迅速降温A 原样B 淬火温度840度C 淬火温度860度45#钢水浴淬火后的显微摄影D 淬火温度880度F 淬火温度900 度。

钢的热处理及其对组织和性能的影响一、实验目的1．熟悉钢的几种基本热处理操作（退火、正火、淬火及回火）；2．研究加热温度、冷却速度及回火温度等主要因素对碳钢热处理后性能的影响；3．观察和研究碳素钢经不同形式热处理后显微组织的特点；4．了解材料硬度的测定方法，学会正确使用硬度计。

二、实验概述钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。

普通热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。

加热温度、保温时间和冷却方式是热处理最重要的三个基本工艺因素。

正确合理选择这三者的工艺规范，是热处理质量的基本保证。

1.加热温度选择（1）退火加热温度一般亚共析钢加热至A C3＋(20～30)℃（完全退火）；共析钢和过共析钢加热至A C1＋(20～30)℃（球化退火），目的是得到球化体组织，降低硬度，改善高碳钢的切削性能，同时为最终热处理做好组织准备。

（2）正火加热温度一般亚共析钢加热至A C3＋(30～50)℃；过共析钢加热至A Cm＋(30～50)℃，即加热到奥氏体单相区。

退火和正火加热温度范围选择见图3-1。

图1 退火和正火的加热温度范围图2 淬火的加热温度范围（3）淬火加热温度一般亚共析钢加热至A C3＋(30～50)℃；共析钢和过共析钢则加热至A C1＋(30～50)℃，加热温度范围选择见图3-2。

淬火按加热温度可分为两种：加热温度高于A C3时的淬火为完全淬火；加热温度在A C1和A C3（亚共析钢）或A C1和A CCm（过共析钢）之间是不完全淬火。

在完全淬火时，钢的淬火组织主要是由马氏体组成；在不完全淬火时亚共析钢得到马氏体和铁素体组成的组织，过共析钢得到马氏体和渗碳体的组织。

亚共析钢用不完全淬火是不正常的，因为这样不能达到最高硬度。

而过共析钢采用不完全淬火则是正常的，这样可使钢获得最高的硬度和耐磨性。

在适宜的加热温度下，淬火后得到的马氏体呈细小的针状；若加热温度过高，其形成粗针状马氏体，使材料变脆甚至可能在钢中出现裂纹。

45钢做轴的热处理要求热处理是通过改变材料的组织结构和性能来达到一定的技术要求的一种热加工过程。

45钢是一种常用的碳素结构钢，广泛应用于机械制造领域。

在制造轴类零件时，经常需要对45钢进行热处理，以提高其力学性能和使用寿命。

本文将介绍以45钢做轴的热处理要求。

热处理的主要目的是通过控制加热、保温和冷却过程，调整材料的组织结构，使其达到所需的性能指标。

对于45钢轴件的热处理，主要包括退火、正火和淬火等工艺。

1. 退火处理：退火是将已经加工变形的材料重新加热到一定温度，保持一定时间后慢速冷却的过程。

对于45钢轴件而言，退火处理主要是为了消除内部应力，改善其塑性和加工性能。

退火温度通常在780℃-820℃之间，保温时间根据轴件的尺寸和要求而定，一般为1-2小时。

随后，通过慢速冷却，使材料逐渐回复到室温。

退火处理后的45钢轴件组织结构均匀细腻，具有较好的塑性和韧性。

2. 正火处理：正火是将加热至适当温度的材料，在空气中冷却的热处理工艺。

对于45钢轴件而言，正火处理的目的是提高其硬度和强度。

正火温度通常在850℃-880℃之间，保温时间根据轴件的尺寸和要求而定，一般为1小时左右。

随后，将材料从炉中取出，迅速放入水或油中冷却。

正火处理后的45钢轴件组织结构较为均匀，硬度和强度有所提高。

3. 淬火处理：淬火是将已经加热至适当温度的材料迅速冷却的热处理工艺。

对于45钢轴件而言，淬火处理主要是通过快速冷却，使其表面形成硬而脆的马氏体组织，以提高轴件的硬度和耐磨性。

淬火温度通常在800℃-850℃之间，保温时间根据轴件的尺寸和要求而定，一般为10-30分钟。

随后，将材料迅速放入水或油中冷却。

淬火处理后的45钢轴件表面硬度高，但由于内部应力较大，容易产生开裂。

在进行热处理时，还需要注意以下几个问题：1. 加热温度和保温时间的选择应根据轴件的尺寸和要求进行合理设计，确保材料达到所需的组织结构和性能。

2. 冷却介质的选择也非常重要。

45钢热处理工艺45钢是一种常用的材料，它的特点是高强度、高硬度和良好的抗冲击性。

由于45钢的这些特性，它被广泛应用于军事、航空、船舶、机械制造等行业。

45钢的热处理工艺是改变45钢组织结构和性能，增加强度，改善硬度，提高耐腐蚀性和抗冲击性的一种技术。

45钢热处理的一般过程是：将45钢用热处理设备加热到一定温度，然后将它放入纯净的精炼矿物油中保温，维持一定的时间，然后冷却，最后洗涤干净。

45钢热处理所获得的组织和性能及其也有很大的不同。

根据所采用的工艺方法和条件，45钢热处理可以分为一种典型的热处理方法，即等温回火（TMCP）和正火（TQT）。

TMCP也称为高速退火，是一种在极低温度下回火的方法，它可以有效地改善45钢的抗冲击性，耐腐蚀性和硬度。

正火是一种把45钢空气中的瞬时加热到一定温度的方法，它增加45钢的抗冲击性和硬度。

另外，45钢的热处理还可以通过填充非晶形成物来改善其性能，从而增加其强度。

这种工艺称为淬火填充。

它将高硬度物质填充到45钢中，从而改变它的组织和性能。

45钢热处理工艺是一种重要的技术，它可以有效地改善45钢的组织结构和性能，从而延长其寿命，提高其使用效率。

尽管45钢热处理工艺具有许多优势，但也存在一定的局限性，如温度控制不准确、温度记录不准确、控制参数不够严格等。

因此，在实施45钢热处理工艺过程中，应严格控制各项技术参数，确保热处理工艺的准确性和可靠性。

综上所述，45钢热处理工艺是一种重要的技术，可以改善45钢的组织结构和性能，有效提高45钢的使用效率和寿命。

但是，在实施45钢热处理工艺的过程中，应当严格控制各项技术参数，以保证热处理工艺的准确性。

第５期（总第１７４期）２０１２年１０月机械工程与自动化ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　＆　ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．５Ｏｃｔ．文章编号：１６７２－６４１３（２０１２）０５－０２０３－０２４５钢热处理工艺及其组织性能赵　琳（山西省机电设计研究院，山西　太原　０３０００９）摘要：通过对４５钢进行正火、淬火、中温回火等热处理工艺后，能显著提高４５钢的综合力学性能和切削加工性能，使其具有较高的弹性极限和韧性，使它的芯部强韧性及表面硬度都有所提高，大大降低了生产成本。

关键词：热处理工艺；４５钢；组织性能中图分类号：ＴＧ１６１ 文献标识码：Ｂ收稿日期：２０１２－０４－１３；修回日期：２０１２－０４－２５作者简介：赵琳（１９７６－），女，山西和顺人，工程师，本科，主要从事热处理工作。

１　概述４５钢性价比较高，是一种优质碳素结构用钢，因此使用范围较为广泛。

４５钢的硬度不是很高并且容易进行切削加工，经常用来制作模具中的模板、导柱等，但是机加工前必须预先经过热处理。

轴类零件也常选用４５钢，但是要通过表面淬火，如高频淬火或者是直接淬火（淬火后表面硬度可达４５ＨＲＣ～５２ＨＲＣ），以获得需要的表面硬度、强度和韧性等综合机械性能。

２　４５钢的化学成分及临界温度４５钢的化学成分及临界温度工艺参数见表１。

表１　４５钢的化学成分及临界温度化学成分（％）临界温度（℃）Ｃ　Ｓｉ　Ｍｎ　Ｐ　Ｓ　Ｎｉ　Ｃｒ　Ｃｕ　Ａｃ１Ａｃ３Ａｒ３Ａｒ１０．４２～０．５０　０．１７～０．３７　０．５０～０．８０　０．０３５　０．０３５　０．２５　０．２５　０．２５　７２４　７８０　７５１　６８２３　４５钢的性质４５钢的硬度较低，强度较高，塑性和韧性尚好，切削加工性能较好，除了用来做模具的模板、导柱外，还经常用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件。

综合机械性能较好是４５钢的特性，４５钢是中碳钢，表面硬度低，不耐磨。

如果需要较高的表面硬度，可以对４５钢进行调质和表面淬火来使工件的表面硬度得到提高，对心部强度要求不高的表面淬火零件常见的有曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。

浅析热处理工艺对45钢组织和性能的影响为了明确热处理工艺对45钢的影响，本文研究了退火，正火，淬火，低温回火、中温回火和高温热处理等对45钢显微组织及布氏硬度的影响规律，结果表明：碳含量是受热处理影响最显著45钢的硬度和强度随碳含量的增加而增加，但塑性和韧性降低。

标签：热处理工艺;金相组织;硬度;45钢1 绪论随着工业化进程的加速和基础设施数量的增加，对不同类型钢的需求及其结构性能要求也越来越高。

目前45钢是结构用钢中使用最广泛的一种钢。

中碳优质钢由于其淬透性差，因此在正常条件下需对其进行淬火和回火以此提高其機械性能。

但其冷塑性适中，退火和正火类型优于淬火和回火。

其适用于生产高强度零件，例如齿轮、轴、活塞销以及机加工零件、锻造零件和冲压零件等不受大应力作用的零件[1]。

45钢是一种主要用于机械零件生产的优质碳素钢，故又称机械零件用钢。

45钢的横温通常高于AC3，热处理后具有良好的力学性能。

由于其重复性较低，断面较大，因此不适用于对工件要求较高机械[2]。

为了研究热处理对45钢组织和布氏硬度的影响，对45钢进行了组织检测和布氏硬度测试，测定了热处理过程中的退火，正火，淬火，低温回火，中温回火和高温回火热处理工艺。

对获得的数据进分析，得出热处理过程对45钢结构和性能的影响规律。

2 热处理工艺2.1热处理工艺概念热处理是将固体金属加热到一定温度以保证所需的绝缘效果，并以适当的速度冷却到室温以改变内部结构从而获得所需性能的过程。

钢的特性不同于材料的微观结构，在高温下由于分子运动强烈，钢的分子分布相对均匀。

在奥氏体化温度下热处理一定时间。

首先将材料成分均质化，然后根据相应的热处理获得所需的结构。

经过各种热处理工艺后，当温度缓慢降低时，钢铁材料中铁和碳的分布受到影响，材料的成分分布不均匀，产生了不同的显微组织[3]。

从均匀分布到不均匀分布，需要时间和扩散速率，但是通常温度越高，扩散速率越高。

然后，通过调整时间和温度，可以有选择地控制元素的不均匀分布以获得不同的组合。

45号钢热处理摘要这学期我们进行了减速箱的设计，按照选用要求选择了45号钢作为选用材料。

故对45号钢进行了深入了解与查询。

本文通过45 钢的热处理工艺对其硬度的影响以及淬火温度对45 钢金相组织，硬度及变形开裂的影响;通过对４５钢进行正火、淬火、中温回火等热处理工艺后，能显著提高４５钢的综合力学性能和切削加工性能，使其具有较高的弹性极限和韧性，使它的芯部强韧性及表面硬度都有所提高，大大降低了生产成本。

关键词：45钢，热处理，组织性能，淬火开裂１概述４５钢性价比较高，是一种优质碳素结构用钢，因此使用范围较为广泛。

45 号钢可制造强度要求较高的零件，如曲轴、轴、活塞销、工夹具等零件。

这些零件的制造要求大多是零件表面的高硬度性、高耐磨性，而心部具有高强度和高韧性，调质后进行高频或火焰表面淬火等。

45 号钢经低温球化退火后，它可冷挤压为成形零件，如球头销、推力杆等。

45钢是轴类零件的常用材料，淬火后表面硬度可达45～52HRC 它价格便宜，经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能。

45 号钢还广泛用于机械制造等，这种钢的机械性能很好。

但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45 号钢可以淬硬至HRC42~46。

所以如果需要表面硬度，又希望发挥45＃钢优越的机械性能，常将45＃钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度４５钢的硬度不是很高并且容易进行切削加工，经常用来制作模具中的模板、导柱等，但是机加工前必须预先经过热处理。

轴类零件也常选用４５钢，但是要通过表面淬火，如高频淬火或者是直接淬火（淬火后表面硬度可达４５ＨＲＣ～５２ＨＲＣ），以获得需要的表面硬度、强度和韧性等综合机械性能。

2 45 钢的当前热处理现状45 钢淬火前的硬度低于28HRC，而淬火后的硬度可以高于55HRC，其变化的程度取决于热处理的方式。

45 钢机械性能的不同取决于由于冷却速度改变而形成的不同的结构组织。

材料成分和热处理工艺对钢的组织与性能的影响预习报告姓名：崔立莹班级：材科1202学号：412301792015年11月材料成分和热处理工艺对钢的组织与性能的影响一、实验目的1. 了解热处理设备和几种热处理工艺的实际操作。

2. 了解材料成分、热处理工艺、组织和性能之间的关系。

3. 培养学生综合运用所学热处理理论知识和实验技术独立分析和解决实际问题的能力。

二、实验材料与设备1. 45（Ф15mm）、40CrNi（Ф13mm）和T8（Ф16mm）钢试样2. 箱式加热炉3. 硬度计4. 金相显微镜以及数码照相系统5. 磨光机及金相砂纸6. 抛光机及抛光液7. 浸蚀剂、酒精、玻璃器皿、竹夹子、脱脂棉、滤纸等三、实验内容及要求本实验采用的钢材有40、40CrNi和T8三种，对于每一种钢材，要求得到如下组织：全班分三组，每组选一种钢材，每人选一种组织进行以下实验：1. 根据所选钢种和组织，综合运用所学的热处理知识，制定合理的（或能得到所要求显微组织的）热处理工艺；2. 按照制定的热处理工艺对钢进行热处理；3. 测定热处理后钢材的性能(硬度、T8钢可作拉伸和冲击实验)；4. 制备金相试样，观察组织并记录(照相)；5. 总结并讨论实验结果。

本实验要求：1. 每位同学均要首先根据实验总学时和实验要求制定实验方案（包括实验时间的具体安排）。

注意本综合性实验为团队性实验，每位同学均无法单独完成，制定方案和时间安排时要与其他同学协调好；2．在每个同学根据所选钢种和组织制定相应热处理工艺的基础上，以组为单位讨论并协调热处理方案；3. 按照方案进行热处理、性能测定、组织观察与记录；4. 以组为单位分析和总结实验结果，然后再以班为单位分析和总结实验结果。

四、实验准备内容1、箱式电阻炉箱式电阻炉主要由炉体和控制箱两大部分组成。

炉体由炉架和炉壳、炉衬、炉门、电热元件以及炉门提升机构等组成，电热元件多布置在两侧墙和炉底。

[1]图1中给出了炉体结构示意图，控制箱在炉体一侧。

45#钢亚温淬⽕后的组织及性能1 绪论⾦属热处理是将⾦属⼯件放在⼀定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持⼀定时间后，⼜以不同速度冷却的⼀种⼯艺。

⾦属热处理是机械制造中的重要⼯艺之⼀，与其他加⼯⼯艺相⽐，热处理⼀般不改变⼯件的形状和整体的化学成分，⽽是通过改变⼯件内部的显微组织，或改变⼯件表⾯的化学成分，赋予或改善⼯件的使⽤性能。

其特点是改善⼯件的内在质量。

为使⾦属⼯件具有所需要的⼒学性能、物理性能和化学性能，除合理选⽤材料和各种成形⼯艺外，热处理⼯艺往往是必不可少的。

钢铁是机械⼯业中应⽤最⼴的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是⾦属热处理的主要内容。

另外，铝、铜、镁、钛等及其合⾦也都可以通过热处理改变其⼒学、物理和化学性能，以获得不同的使⽤性能。

在从⽯器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作⽤逐渐为⼈们所认识。

早在公元前770～前222年，中国⼈在⽣产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响⽽变化。

⽩⼝铸铁的柔化处理就是制造农具的重要⼯艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采⽤，为了提⾼钢的硬度，淬⽕⼯艺遂得到迅速发展。

中国河北省易县燕下都出⼟的两把剑和⼀把戟，其显微组织中都有马⽒体存在，说明是经过淬⽕的。

1863年，英国⾦相学家和地质学家展⽰了钢铁在显微镜下的六种不同的⾦相组织，证明了钢在加热和冷却时，内部会发⽣组织改变，钢中⾼温时的相在急冷时转变为⼀种较硬的相。

法国⼈奥斯蒙德确⽴的铁的同素异构理论，以及英国⼈奥斯汀最早制定的铁碳相图，为现代热处理⼯艺初步奠定了理论基础。

与此同时，⼈们还研究了在⾦属热处理的加热过程中对⾦属的保护⽅法，以避免加热过程中⾦属的氧化和脱碳等。

⼆⼗世纪以来，⾦属物理的发展和其他新技术的移植应⽤，使⾦属热处理⼯艺得到更⼤发展。

⼀个显著的进展是1901～1925年，在⼯业⽣产中应⽤转筒炉进⾏⽓体渗碳；30年代出现露点电位差计,使炉内⽓氛的碳势达到可控，以后⼜研究出⽤⼆氧化碳红外仪、氧探头等进⼀步控制炉内⽓氛碳势的⽅法；60年代，热处理技术运⽤了等离⼦场的作⽤，发展了离⼦渗氮、渗碳⼯艺；激光、电⼦束技术的应⽤，⼜使⾦属获得了新的表⾯热处理和化学热处理⽅法。

钢号45的调质标准重新阐释钢号45是一种常见的工程结构钢，具有良好的切削加工性能和机械性能。

调质是一种常见的热处理工艺，通过对钢材进行加热和快速冷却，以改变其组织结构和性能。

在本文中，我们将重新阐释钢号45的调质标准，探讨其影响因素、处理方法以及调质后的性能提升。

一、钢号45的调质标准钢号45的调质标准主要由以下几个方面组成：1. 温度范围：一般来说，钢号45的调质温度范围为820℃至860℃。

在这个温度范围内，钢材的晶粒可以得到适当生长，同时也能够保持较好的塑性。

2. 快速冷却：调质过程中，钢材需要进行快速冷却。

常用的快速冷却方法包括水淬、油淬和空气冷却等。

快速冷却可以使钢材的马氏体相转变得到充分发展，从而提高其硬度和强度。

3. 保温时间：保温时间是指钢材在调质温度下保持一定时间。

保温时间的长短会直接影响钢材的相变和组织形成。

一般来说，钢号45的保温时间为15至30分钟。

二、钢号45调质的影响因素钢号45调质过程中的一些关键影响因素包括温度、冷却介质、冷却速度和保温时间等。

1. 温度：调质温度的选择会直接影响到钢材的硬度和韧性。

过高的温度会导致组织粗化和晶粒长大，从而使钢材的韧性降低；而过低的温度则可能导致马氏体相转变不充分，影响钢材的硬度。

2. 冷却介质和速度：不同的冷却介质和速度会导致钢材的组织结构和性能发生变化。

水淬具有最快的冷却速度，可以达到较高的硬度和强度，但会导致内应力增大；油淬的冷却速度适中，可以在一定程度上控制组织和性能；而空气冷却的速度较慢，通常用于要求较低硬度和较高韧性的情况。

3. 保温时间：保温时间的长短直接影响到钢材的相变和组织形成。

保温时间过短会导致相变不彻底，保温时间过长则可能会导致晶粒长大。

在调质过程中需要精确控制保温时间，以达到期望的组织和性能。

三、钢号45调质的处理方法钢号45的调质处理一般分为以下几个步骤：1. 加热：将钢材加热至调质温度范围内，一般采用电炉加热或气体加热。

45钢淬火和低碳钢渗碳淬火1. 介绍淬火是一种常用的金属热处理工艺，通过迅速冷却来改变材料的组织结构和性能。

45钢和低碳钢是两种常见的金属材料，它们在淬火过程中有一些不同的特点和要求。

本文将介绍45钢淬火和低碳钢渗碳淬火的工艺流程、影响因素以及淬火后的性能变化。

2. 45钢淬火2.1 工艺流程45钢是一种碳钢，其含碳量约为0.45%，具有良好的机械性能和热处理响应。

淬火是提高45钢硬度和强度的常用方法。

45钢淬火的工艺流程如下： 1. 预热：将45钢加热到适当的温度，以减少热应力和提高淬火效果。

2. 加热保温：将预热后的45钢加热到A3点以上，保持一段时间，使组织均匀化。

3. 高温保温：将加热保温后的45钢加热到适当的温度，保持一段时间，以使组织达到奥氏体化。

4. 快速冷却：将高温保温后的45钢迅速冷却，通常使用水、油或盐水进行淬火。

5. 回火：对淬火后的45钢进行回火处理，以减少内部应力和提高韧性。

2.2 影响因素45钢淬火的效果受多种因素的影响，包括温度、冷却介质、冷却速度等。

•温度：淬火温度的选择对45钢的硬度和组织结构有重要影响。

通常，较高的温度可以获得较低的硬度和较粗的组织，而较低的温度可以获得较高的硬度和较细的组织。

•冷却介质：不同的冷却介质对45钢的淬火效果有差异。

水冷却速度快，可以获得较高的硬度，但易产生变形和开裂；油冷却速度适中，可平衡硬度和韧性；盐水冷却速度较慢，可以获得较低的硬度和较好的韧性。

•冷却速度：冷却速度越快，45钢的硬度越高。

不同部位的冷却速度会导致组织不均匀，需要进行适当的调整。

2.3 性能变化经过淬火处理后，45钢的硬度和强度得到了显著提高，但韧性和塑性较低。

这是由于淬火过程中产生了马氏体组织，其具有脆性。

淬火后的45钢可以通过回火处理来调整其性能。

回火可以降低硬度，增加韧性和塑性。

回火温度的选择应根据具体应用需求进行调整，以平衡硬度和韧性的要求。

3. 低碳钢渗碳淬火3.1 工艺流程低碳钢是一种含碳量较低的钢材，通常在淬火前需要进行渗碳处理，以提高其硬度和耐磨性。

基本热处理对45钢组织和性能影响作者：学号：班级：材料成型6班小组成员：关键词45钢、热处理、组织、性能、正火、淬火、回火。

摘要热处理是一种很重要的金属加工工艺方法，也是充分发挥金属材料性能潜力的重要手段。

热处理的主要目的是改变钢的性能，其中包括使用性能和工艺性能。

钢的热处理工艺特点是将钢加热到一定的温度，经一定时间的保温，然后以某种速度冷却，使得钢的组织和性能发生改变。

45钢经过热处理后组织、性能也会发生显著变化。

在热处理操作中，加热温度、保温时间和冷却方法是最重要的三个基本工艺因素，正确选择规范，是保证工件获得合格性能的关键。

本文将介绍本次45热处理过程、问题分析和结果。

通过45钢基本热处理结果来验证热处理给45钢的组织和性能的影响。

同时着重介绍45钢的水淬（860℃）和中温回火（400℃）。

一、式样二、处理工艺选择860℃加热保温15min，直接在水中冷却至室温，然后中温400℃回火1h。

三、实验原理所谓淬火就是将钢加热到 Ac3（亚共析钢）或Ac1 (过共析钢)以上30～50℃，保温后放入各种不同的冷却介质中（ V冷应大于V临），以获得马氏体组织。

碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。

为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。

（1）淬火温度的选择选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。

淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据相图确定（如图4所示）。

对亚共析钢，其加热温度为A c3＋30～50℃，若加热温度不足（低于A c3），则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。

对过共析钢，加热温度为A c1＋30～50℃，淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。

后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。

（2）保温时间的确定淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。

加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。

45号钢热处理工艺学号： XXXXXX姓名： XXXXX指导老师： XXX目录一、综述 (4)1．调质淬火 (4)（1）淬火加热温度 (4)(2) 淬火冷却 (4)（3) 淬火冷却方法 (5)2．45钢的调质淬火 (5)3．回火 (6)（1）回火目的 (6)（3）常用回火方法 (6)4．45钢淬火后的回火 (6)二、选题依据 (7)三、实验材料与设备 (8)1. 实验设备 (8)2. 实验材料 (8)三、实验过程 (8)1. 试样的热处理 (8)（1）淬火 (8)（2）回火 (9)2. 试样硬度测定 (9)3. 显微组织观察与拍照记录 (9)（1）样品的制备 (9)（2）显微组织的观察与记录 (9)五、实验结果与分析 (10)1. 样品硬度与显微组织分析 (10)2. 硬度测试数据 (11)3. 淬火对试样性能的影响 (11)（1）淬火温度的影响 (11)（2）淬火介质的影响 (12)4. 回火对试样的影响 (12)（1）回火温度对45钢组织的影响 (12)（2）回火温度对45 钢硬度和强度的影响 (13)（3）以45钢和T8钢为例分析碳含量对钢的淬硬性的影响 (13)六、结论 (14)1. 淬火条件影响样品的组织和性能 (14)2. 回火温度影响样品的组织和性能 (14)3. 碳元素影响样品的组织和性能。

(14)七、参考文献 (14)一、综述【内容摘要】： 45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。

它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。

45钢淬火温度在A3+(30～50) ℃，在实际操作中，一般是取上限的。

偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。

为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。

【关键字】：调质淬火 45钢的调质淬火回火 45钢淬火后的回火1．调质淬火调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。

热处理是45钢的一项重要工艺，通过对钢材进行加热、保温和冷却等操作，可以改变钢材的组织结构和性能，提高其机械性能和使用寿命。

在45钢热处理后，其表面和心部组织的变化对于钢材的性能和用途有着重要影响。

本文将就45钢热处理后表面和心部组织的变化进行讨论。

1. 热处理工艺对45钢表面组织的影响1.1 晶粒细化热处理过程中的加热、保温和冷却等操作，可以使45钢的晶粒得到细化，晶粒细化可以提高钢材的强度和韧性。

1.2 渗碳层形成对于经过渗碳处理的45钢，在热处理后会形成一层较厚的渗碳层，这一层渗碳层可以提高钢材的表面硬度和耐磨性。

2. 热处理工艺对45钢心部组织的影响2.1 调质组织热处理可以使45钢的贝氏体和马氏体转变，从而形成调质组织，提高钢材的强度和韧性。

2.2 残余奥氏体在45钢的热处理过程中，如果冷却速度过慢，会导致钢材中出现残余的奥氏体，从而降低钢材的强度和硬度。

3. 热处理工艺对45钢性能的影响3.1 提高钢材的硬度和强度通过热处理工艺，可以提高45钢的硬度和强度，使其适用于高强度要求的工程结构中。

3.2 提高钢材的耐磨性渗碳层的形成和晶粒的细化，可以明显提高45钢的耐磨性，使其适用于需要耐磨性能的零部件加工中。

4. 热处理工艺对45钢的应用领域4.1 机械制造工业通过热处理可以提高45钢的强度和韧性，使其适用于制造机械零部件、轴承等产品。

4.2 模具制造通过热处理可以提高45钢的硬度和耐磨性，使其适用于模具制造中，提高模具的使用寿命。

45钢热处理后的表面和心部组织的变化对于钢材的性能和用途有着重要影响。

热处理可以提高钢材的硬度、强度、韧性和耐磨性，使其适用于不同的工程领域和产品制造中。

热处理工艺在45钢的生产和加工中具有重要意义，为提高钢材的性能和使用寿命提供了技术支持。

由于热处理工艺可以显著改善45钢材料的性能，因此在工业制造、机械加工和模具制造等领域得到了广泛的应用。

下面将更加详细地介绍45钢材料经过热处理后在不同领域的具体应用。

工艺与装备125热处理工艺对45钢组织和性能的影响分析蔡云(永城职业学院，永城476600)摘要：本文主要分析了冷却速度与加热温度对45钢力学性能、显微组织产生的影响。

研究结果指出，如 果热处理的加热温度不同，会导致45钢硬度性能与显微组织发生改变。

因此，热处理的温度不宜过低也不能过高，比较适合的温度为840尤。

此外，不同冷却速度也会影响45钢。

如果冷却速度发生改变，45钢组织也会出现变化，进而改变45钢的性能。

关键词：热处理工艺45钢组织性能引言由于45钢具有较高的性价比，其结构主要是优质的碳 素结构，因此应用的范围比较广泛。

近年来，45钢化学性质 与物理性质对于现代化的工业意义重大，关于45钢研究也 逐渐深入。

尤其是通过热处理的工艺改变来提高45钢性能 方面的研宄，已经取得了巨大进展。

1材料与方法1.1试验的材料本次实验所用45钢的原始状态是热乳态；九个45钢的 试样、硝酸酒精的溶液（4%)以及无水的乙醇；所用的45 钢化学成分主要包含Cu、C、Ni、Si、S、P与Mn4。

具体成 分比例见表1。

表145号钢具体化学成分分析钢号Fe Ni Si Mn P S C Cu45钢余量0.290. 210.640. 030.030.520. 31 1.2试验所用试样制备本次实验所用试样主要包含冲击试样、硬度试样与拉伸 试棒，分别通过力学性能检测以及显微组织观察与分析。

当硬度试块高度是2c m圆柱的棒材时，其试棒拉伸为10m m直 径标准棒材拉伸的试样，而冲击试样是缺口高度为5m m与深 度为2m m标准的U型缺口试样[1]。

1.3检测的设备加热的设备主要是坩埚的电阻炉，而硬度性能的检测设 备是洛氏的硬度计，金相组织的观察设备主要包含MR-5000 的金相显微镜、金相的预磨机、棉球、吹风机与抛光机[2]。

1.4试验操作方法先将45钢加工为九个金相的试样，然后把所得试样分 成三组，每一组有3个试样，分别置于760°C、840X：以及 940°C的环境下，进行30分钟的保温；然后对各个试样实施 油中冷却的处理，同时还要进行空气中与水中冷却的处理；最后，腐蚀试样，再观察分析45钢组织，测出各个试样硬度值。

45钢回火后的组织回火是一种热处理方法，常用于改善钢材的组织和性能。

45钢是一种碳素结构钢，具有较高的韧性和耐磨性。

在回火过程中，45钢的组织会发生变化，这对于钢材的应用和性能至关重要。

回火过程通常发生在调质后的钢材中，以调整其硬度和提高其韧性。

在45钢的回火过程中，通常会进行两个主要步骤：加热和冷却。

加热是将钢材加热到一定温度，以使其达到适合进行组织变化的温度范围。

冷却是在加热后，以一定速度使钢材冷却到室温。

回火后的45钢的组织主要取决于加热和冷却的条件，以及回火温度的选择。

一般来说，回火温度越高，钢材的硬度越低，韧性越高。

同时，回火过程中的冷却速度也会对组织产生影响。

快速冷却会使钢材保持较高的硬度，而慢速冷却则会使钢材具有更好的韧性。

回火后的45钢的组织主要包括珠光体和铁素体。

珠光体是由铁素体和碳化物相组成的结构，其形成取决于回火时的温度和时间。

在适当的回火温度和时间下，珠光体可以得到均匀分布，从而提高钢材的韧性和塑性。

珠光体的形成还可以减少钢材内部的残余应力，改善钢材的综合性能。

除了珠光体，回火后的45钢中还可能存在一些残留的马氏体。

马氏体是一种硬脆的组织，在回火过程中可能形成不完全的马氏体转变，从而影响钢材的性能。

因此，在回火过程中，适当的温度和时间选择至关重要，以避免马氏体的残留。

总的来说，回火后的45钢的组织取决于回火温度、时间和冷却速度等因素。

适当的回火处理可以显著改善钢材的韧性和塑性，提高其抗冲击能力和耐磨性。

这对于各种机械零件、工具和设备的制造具有重要意义，同时也可以提高工件的寿命和可靠性。

总结起来，回火是一种重要的热处理方法，适用于改善钢材的组织和性能。

45钢作为一种常用的碳素结构钢，在回火后的组织主要由珠光体和铁素体组成。

适当的回火处理可以提高钢材的韧性和塑性，改善其综合性能，广泛应用于各种机械零件和设备的制造中。

45钢热处理工艺和含碳量与开裂的关系
1.凝固收缩：含碳量较高的钢在凝固过程中产生较大的凝固收缩，容易引起开裂。

热处理工艺中的冷却速率对凝固收缩有一定的影响。

2.残余应力：热处理过程中产生的残余应力可能导致开裂。

含
碳量较高的钢由于具有较高的碳化倾向，热处理过程中可能产生较大的残余应力，增加开裂的风险。

3.热处理温度和时间：热处理工艺中的温度和时间对钢的晶粒
尺寸和组织结构有重要影响。

不恰当的温度和时间选择可能导致晶粒过大或过小，增加开裂的风险。

4.淬火介质：含碳量较高的钢在淬火过程中容易产生马氏体组织，其淬火硬化产生的应力可能引起开裂。

正确选择淬火介质可以减小开裂风险。

需要注意的是，钢材热处理过程中的很多因素相互关联，即使含碳量较高，合理的热处理工艺仍然可以有效减少开裂的风险。

因此，在具体应用中，需要综合考虑热处理工艺的各个方面。