热处理工艺对45
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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。
45号钢热处理工艺及注意事项一、淬火曲线图如下所示:1、加热:阶段加热,淬火前650℃保温一段时间,然后升到850±10℃保温1-2小时。
2、冷却:水中冷却。
二、回火:根据工件的技术要求,选择合理规范的回火温度。
硬度HRC 25~30 30~35 35~40 40~45 45~50 50~55 55~60 温度℃550 500 450 380 320 240 18045钢回火硬度所对应温度三、注意事项:1、本工艺规程适合于各种45#材质工件采用电阻炉进行调质处理。
2、尽量减少工件在炉内的加热升温时间,防止过度氧化。
3、装炉量根据工件的尺寸大小,电阻炉炉板大小而定。
针对不同形状工件,有合理的装炉方式。
装炉量过大时,应适当延长保温时间,大约延长1/5。
4、工件的尺寸在设计尺寸的基础上增加5mm左右。
5、工件硬度检测,每炉随即抽取适量进行检测,若发现有不合格工件,则全炉均要进行检测。
并将不合格工件重新进行热处理。
6、因45钢淬透性低,且水淬容易有软点,故尽量采取冷却速度大的10%盐水溶液。
工件入水后应该是淬透,而不是冷透,如果工件在盐水中冷透,可能会出现开裂现象。
当水中的工件停止抖动时,即可出水空冷。
7、工件入水后,应按照工件的几何形状,做规则运动。
冷却介质也应尽量保持流动。
8、回火保温时间应视工件尺寸大小而定,但总体应大于1小时以上。
四、热处理后出现硬度不足。
1、45钢加热温度偏低,或保温时间不足。
在此状态下,组织中奥氏体的碳和合金元素含量不够,甚至组织中还残存着未转变的珠光体或未溶铁素体,导致45钢淬火后硬度达不到。
2、45钢加热温度过高,或保温时间过长,造成45钢表面脱碳,导致硬度变低。
3、45钢原材料质量不达标。
45号钢销热处理工艺45号钢销热处理工艺:一、热处理的特性1、具有良好的热韧性、预硬性和高强度;2、表面抗磨性能良好,耐磨性能优异;3、对对热损伤的耐受能力较强,耐蚀性良好;4、良好的焊接性能,可通过完善的工艺流程增强钢销的抗裂性能;5、这种工艺会在钢销表面形成非常薄的合金涂层,使钢销具有更强的抗腐蚀性能。
二、45号钢销热处理工艺1、前处理:⑴热处理前对钢销进行清洗,去除表面的污物、油脂和氧化皮;⑵对钢销表面进行适当的打磨,消除毛刺,强度更高;⑶使用高压水清洗钢销表面,去除污染物和油脂;⑷检查钢销表面是否无缺损、腐蚀或开裂等缺陷,如有则维修。
2、真空焊接⑴在真空炉内进行焊接,将钢销和真空焊接合金焊接在一起;⑵真空焊接使用高纯度的底仓钢,以提高焊接强度;⑶经过控制好的焊熔间隙,使真空焊熔深度均匀;⑷稳定的焊接压力、温度和焊接时间,保证焊接质量最佳。
3、淬火热处理⑴将真空焊接后的钢销置入炉内,进行淬火热处理;⑵进行适当的升温控制,将待处理钢销淬火至恰当的回火温度;⑶采用循环过冷的热处理工艺,保证钢销形状及机械性能等稳定和可靠;⑷钢销淬火后放入循环水中,将温度逐渐降至室温,使其回升温度更为均匀。
4、回火热处理⑴回火热处理将微淬火后的钢销回升温度,使其机械性能达到规定要求;⑵将循环水冷却的钢销置入热处理炉中,根据不同的要求,将温度稳定在特定温度;⑶在稳定的温度下控制好时间,以保证其后续处理性能;⑷钢销经过回火淬火后,把它置入循环水中,逐渐降温备用。
五、总结45号钢销热处理工艺包括前处理、真空焊接、淬火热处理和回火热处理四个主要步骤。
通过这种工艺可以获得较高的强度和热韧性,使钢销具有较高的耐磨性、耐蚀性、耐热量和寿命等优势,为其应用提供了有力的保障。
另外,经过合理的工艺控制,这种工艺还可以提高焊接强度、抗裂性和抗腐蚀性能,为使用环境提供优异的支撑。
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。
45钢的热处理工艺要求
热处理工艺是对钢材进行加热、保温、冷却等一系列热加工程序,是钢材生产中不可缺少的环节。
以下是45钢的热处理工艺要求:
1. 固溶处理:将45钢加热至860-890,保温时间为1小时左右,然后迅速冷却至室温。
2. 热处理硬化:将45钢加热到780-820,保温时间为1小时左右,然后迅速冷却至室温。
3. 退火处理:将45钢加热到650-700,保温时间为1小时左右,然后缓慢冷却至500以下的范围内,然后再空气冷却或油冷却至室温。
4. 回火处理:在完成固溶、热处理硬化或退火处理后,需要进行回火处理,使钢材保持一定的韧性和强度。
将45钢加热至300-600,保温时间为1小时左右,然后缓慢冷却。
以上是45钢的热处理方式,要根据具体需要进行选择。
热处理工艺要求严格,必须按照规定的温度、时间和冷却速率进行处理,以保证钢材的性能。
45钢的热处理实验报告45钢的热处理实验报告热处理是指通过加热和冷却等工艺手段改变材料的组织结构和性能的过程。
在金属材料加工领域中,热处理是一项重要的工艺,可以显著改善材料的力学性能和耐腐蚀性能。
本实验旨在对45钢进行热处理,并研究其对材料性能的影响。
实验一:淬火处理淬火是一种常用的热处理方法,通过迅速冷却材料,使其产生马氏体组织,从而提高材料的硬度和强度。
本实验中,我们选取了45钢试样,首先将试样加热至800摄氏度,保温一段时间,使其达到均匀的温度分布。
然后,迅速将试样放入冷却介质中进行淬火处理。
实验结果显示,经过淬火处理后,45钢试样的硬度明显提高。
通过显微镜观察,可以看到试样表面形成了典型的马氏体组织,这是由于淬火过程中,高温下的奥氏体转变为马氏体而形成的。
马氏体的形成使得材料的晶格结构发生变化,导致材料硬度增加。
此外,淬火还可以消除材料内部的应力,提高材料的韧性和强度。
实验二:回火处理回火是淬火后的一种处理方法,通过将淬火后的试样加热至适当温度并保温一段时间后冷却,以改善材料的韧性和减轻内应力。
本实验中,我们将淬火后的45钢试样进行回火处理。
实验结果显示,经过回火处理后,45钢试样的硬度有所下降,但韧性和强度得到了提高。
通过显微镜观察,可以看到试样表面的马氏体已经部分转变为回火组织,这是由于回火过程中,马氏体重新分解为奥氏体和残余马氏体而形成的。
回火组织的形成使得材料的硬度降低,但同时也消除了淬火过程中产生的内应力,提高了材料的韧性和强度。
实验三:正火处理正火是一种常用的热处理方法,通过将试样加热至适当温度并保温一段时间后冷却,以改善材料的韧性和强度。
与淬火不同的是,正火处理的冷却速率较慢,不会形成马氏体组织。
本实验中,我们将45钢试样进行正火处理。
实验结果显示,经过正火处理后,45钢试样的硬度较淬火处理有所下降,但韧性和强度得到了进一步提高。
通过显微镜观察,可以看到试样表面形成了典型的珠光体组织,这是由于正火过程中,奥氏体逐渐转变为珠光体而形成的。
45钢热处理方案钢热处理是一种重要的工艺过程,可以对钢材进行调质、退火、正火、淬火等处理,以改善钢材的机械性能和组织结构。
对于不同类型的钢材,需要采用不同的热处理方案。
以下是一种关于45钢的热处理方案的详细介绍。
45钢是一种碳素结构钢,含碳量在0.42%~0.50%之间。
碳元素的存在使得45钢具有较高的强度和硬度,但也容易出现脆性。
因此,为了提高45钢的塑性和韧性,常常需要进行热处理。
热处理方案主要包括两个步骤:退火和淬火。
退火的目的是改善钢材的切削性能,消除内部应力,提高可加工性;淬火的目的是增加钢材的硬度和强度。
第一步:退火退火是将钢材加热至一定温度,然后进行缓慢冷却的过程。
对于45钢,常用的退火方案如下:1.加热温度:一般选择在760℃左右,但具体的温度还要根据钢材的具体成分和需求来确定。
2.保温时间:根据钢材的厚度和大小来确定,一般在1小时左右。
3.冷却方式:采用炉冷或者其他缓慢冷却的方式,将钢材的温度逐渐降到室温。
退火后的45钢应具有较好的韧性和可加工性,同时硬度和强度会有所降低。
第二步:淬火淬火是将钢材加热至临界温度,然后迅速冷却的过程。
对于45钢,常用的淬火方案如下:1.加热温度:一般选择在840℃左右,但具体的温度还要根据钢材的具体成分和需求来确定。
2.保温时间:根据钢材的厚度和大小来确定,一般在15分钟到30分钟之间。
3.冷却方式:采用水冷、油冷或气冷等方式,以迅速将钢材的温度降到室温。
淬火后的45钢会显著提高硬度和强度,但韧性会有所下降。
需要注意的是,热处理是一个复杂的过程,需要根据具体情况进行调整。
在实际操作中,可以通过调整加热温度、保温时间和冷却方式等参数来实现对45钢性能的综合调控。
总结起来,45钢的热处理方案包括退火和淬火两个步骤。
退火可以提高钢材的韧性和可加工性,而淬火可以提高钢材的硬度和强度。
通过合理的温度、时间和冷却方式的选择,可以满足不同应用环境对45钢性能的要求。
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钢的热处理实验报告实验报告:45钢的热处理摘要:本实验以45钢为研究对象,通过不同的热处理工艺对其进行试验,观察和分析了该钢材的组织和性能变化。
实验结果表明,适当的热处理可以显著改善45钢的强度和韧性。
关键词:45钢、热处理、组织、性能1.引言45钢是一种常用的碳素结构钢,广泛应用于机械、汽车等工业领域。
热处理是改变钢材性能的常见方法。
本次实验旨在通过热处理工艺研究45钢的组织和性能变化规律。
2.实验步骤2.1样品的制备选取适当尺寸的45钢棒材作为样品,经过打磨和清洗后准备好待处理的试样。
2.2空气冷却处理将样品放置于加热炉中,在800°C加热30分钟后取出,自然冷却至室温。
2.3淬火处理将样品放置于加热炉中,在800°C加热30分钟后迅速浸入60°C的水中。
2.4回火处理将淬火后的样品放入加热炉中,在300°C保温1小时后冷却至室温。
2.5实验测试对不同处理工艺的样品进行金相显微镜下的组织观察和显微硬度测试。
3.实验结果与讨论3.1组织观察由金相显微镜观察可知,空气冷却处理后的45钢组织为粗粒组织,晶粒较大,呈现等轴晶。
淬火处理后,45钢的组织转变为马氏体,呈现明显的针状组织。
回火处理后,马氏体逐渐转变为贝氏体,晶粒变细。
3.2显微硬度测试通过显微硬度测试,得到不同处理工艺样品的硬度值(见表1)。
结果显示,经过淬火处理后,45钢的硬度显著提高,而回火处理后的硬度稍有下降。
表1不同处理工艺下的45钢显微硬度测试结果处理工艺硬度(HV)空气冷却200淬火450回火4204.结论通过本次实验的观察和测试,得出以下结论:(1)45钢经过空气冷却处理后,组织呈现粗粒晶结构,硬度较低;(2)45钢经过淬火处理后,组织转变为马氏体,硬度显著提高;(3)45钢经过回火处理后,马氏体逐渐转变为贝氏体,硬度有所下降。
综上所述,适当的热处理工艺可以显著改善45钢的强度和韧性,淬火处理能够提高钢材的硬度,而回火处理则可以使钢材保持一定的硬度同时提高韧性。
45的热处理工艺绝对干货值得收藏45号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为:C45 。
它的化学成分中含碳量是0.42~0.50%,Si含量为0.17~0.37%Mn含量0.50~0.80%Cr 含量<=0.25%。
推荐热处理温度:正火850,淬火840,回火600。
45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板、梢子、导柱等,但须热处理。
1、45号钢淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(最高可达HRC62)为合格。
实际应用的最高硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。
2、45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。
调质处理后零件具有良好的综合机械性能,广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
但表面硬度较低,不耐磨。
可用调质+表面淬火提高零件表面硬度。
渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件,其耐磨性比调质+表面淬火高。
其表面含碳量0.8-1.2%,芯部一般在0.1--0.25%(特殊情况下采用0.35%)。
经热处理后,表面可以获得很高的硬度(HRC58-62),芯部硬度低,耐冲击。
如果用45号钢渗碳,淬火后芯部会出现硬脆的马氏体,失去渗碳处理的优点。
现在采用渗碳工艺的材料,含碳量都不高,到0.30%芯部强度已经可以达到很高,应用上不多见。
0.35%从来没见过实例,只在教科书里有介绍。
可以采用调质+高频表面淬火的工艺,耐磨性较渗碳略差。
GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理制度为850℃正火、840℃淬火、600℃回火,达到的性能为屈服强度≥355MPa GB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为600MPa,屈服强度为355MPa,伸长率为16%,断面收缩率为40%,冲击功为39J一、轴类零件的功用、结构特点及技术要求轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
热处理工艺对45#钢显微组织及硬度的影响
东北大学
2013年7月
前言
铁碳合金是工业上应用最广的金属材料,这些金属材料均需经过热处理,其热处理工艺与它们的成分、组织和性能有着密切的关系,因此正确分析合金的组织,掌握合金成分、热处理工艺、组织及性能的关系,对于合理使用铁碳合金具有重要意义。
45#钢是应用较广的亚共析钢,本文旨在研究不同热处理工艺对45#钢的显微组织及硬度的影响,为45#钢的实际应用提供些许理论支持。
一般铁碳合金的之分为平衡组织和非平衡组织两种。
1.铁碳合金的平衡组织:平衡组织是指在极缓慢冷却条件下所得到的组织。
铁碳合金在平衡条件下得显微组织可根据铁碳相图来分析。
对于亚共析钢来说:其室温平衡组织为铁素体+珠光体,铁素体为白色块状,珠光体呈片层状。
2.碳钢非平衡冷却时各种组织组成物特征:
1)珠光体型组织:包括片状珠光体和粒状珠光体。
片状珠光体可分为珠
光体、索氏体和屈氏体。
随着冷速的增大或等温温度降低,珠光体片
间距逐渐变窄。
珠光体片层较粗,索氏体在700倍以上才能分辨。
屈
氏体在光学显微镜下无法分辨。
少量析出时,沿晶界分布呈黑色网状
包围马氏体。
析出量较多时为大块黑色晶粒状,在5000倍时才能分
辨出片层状。
2)贝氏体:奥氏体中温转变产物,按其成分和形成温度不同,分为上贝
氏体和下贝氏体。
3)淬火钢回火后的组织
a)回火马氏体:淬火钢在150-250℃区间回火时,马氏体内析出碳
化物,称这种组织为回火马氏体,在此区间,残余奥氏体也开始
转变为回火马氏体,在光学显微镜下,回火马氏体为针片特征,
回火后变为黑针状,回火马氏体有高强度、硬度,塑性和韧性叫
淬火马氏体已有改善,硬度约为HRC60-56左右。
b)回火屈氏体:淬火钢在350-500℃区间回火时,得到铁素体与粒
状渗碳体组成的极细组织,为回火屈氏体,特征是铁素体仍保持
原针片马氏体形态,其上分布有极细小颗粒状渗碳体,电镜下可
观察到渗碳体颗粒。
回火屈氏体具有较高强度、弹性性能。
硬度
约为HRC40-50.
c)回火索氏体:淬火钢在500-650℃回火时,得到等轴状铁素体及
粒状渗碳体混合组织称为回火索氏体。
可观察到颗粒状渗碳体均
匀分布在铁素体基体上,铁素体已再结晶,失去针片状,具有较
好强度、塑性、韧性的配合。
硬度约为HRC25-35左右。
二.实验设备
箱式热处理炉;洛氏硬度计;观察用金相显微镜;照相用数码显微镜;制样用抛光机。
三.实验步骤
1.将5组试样分别按以下工艺进行热处理
1.760℃ 60min 水冷
2.760℃ 60min 水冷+400℃ 1h回火
3.760℃ 60min 水冷+200℃ 1h回火
2.将试样进行打磨、抛光
3.进行显微组织观察
4.测定硬度
五.实验结果及分析
实验结果
硬度:8 8.1 8.5 9.5
硬度:38.2 39.8 39.6 40 40.9
第三组显微照片回火马氏体+渗碳体
硬度:46.9 48.2 48.9 49.2 47.9
分析:
由第一组和第二组对比,相同热处理温度下采用400℃回火处理获得回火屈氏体,回火屈氏体比淬火马氏体硬度大,所以硬度显著增大。
由第二组和第三组对比,不同的回火温度获得不同的回火组织,第二组得到回火屈氏体,第三组得到回火马氏体,回火马氏体比回火屈氏体硬度大,所以第
三组硬度比第二组大。