超细晶45钢的制备及其组织与力学性能的研究

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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。

45钢：特性用中碳调质结构钢。

该钢冷塑性一般，退火、正火比调质时要稍好，具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料来源方便。

适合于氢焊和氩弧焊，不太适合于气焊.焊前需预热，焊后应进行去应力退火。

正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。

该钢经调质处理后，其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢，但该钢淬透性较低,水中临界淬透直径为12～17mm，水淬时有开裂倾向。

当直径大于80mm时，经调质或正火后，其力学性能相近，对中、小型模具零件进行调质处理后可获得较高的强度和韧性，而大型零件，则以正火处理为宜，所以，此钢通常在调质或正火状态下使用.力学性能正火：850 ；淬火:840 ；回火：600 ；抗拉强度：不小于600Mpa ；屈服强度：不小于355Mpa ；伸长率：16［1] % ;收缩率:40％；冲击功：39J ;钢材交货状态硬度[1］ :热轧钢：≤229HB退火钢：≤197HB成分主要成分为Fe（铁元素），且含有以下少量元素：C：0.42～0.50％Si：0。

17～0。

37%Mn:0。

50~0。

80%P：≤0.035％S：≤0。

035%Cr：≤0。

25％Ni：≤0。

25%Cu：≤0.25％［1］密度7。

85g/cm3，弹性模量210GPa，泊松比0.269。

处理方法热处理推荐热处理温度：正火850,淬火840，回火600。

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。

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。

第20卷第4期2008年4月 钢铁研究学报 Journal of Iron and Steel ResearchVol.20,No.4　April 2008作者简介:张西锋(19812),男,硕士生; E 2m ail :xifeng08@ ; 修订日期:2007209219超细晶粒钢的制备原理及技术张西锋,　袁守谦,　魏颖娟(西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055)摘　要:介绍了国内外超细晶粒钢的发展情况;阐述了晶粒细化对钢铁材料综合性能的影响,从微合金化、形变诱导相变、热处理和新型机械控制轧制技术及磁场或电场处理等方面介绍了获得细化晶粒钢的关键技术,最后从实际应用角度出发,提出了超细晶粒钢生产及应用中存在的问题。

关键词:超细晶粒钢;铁素体;奥氏体;形变诱导相变中图分类号:T G 114211 文献标识码:A 文章编号:100120963(2008)0420001207Principle and T echnology of Manufacturing U ltraf ine G rain SteelZHAN G Xi 2feng ,　YUAN Shou 2qian ,　WEI Y ing 2juan(School of Metallurgical Engineering ,Xi ′an University of Architecture and Technology ,Xi ′an 710055,Shanxi ,China )Abstract :Firstly the development of ultrafine grain steel is described ,secondly the influence of grainrefining on comprehensive performance of steel material is expatiated ,and the key technique of manufacturing ultrafine grain steel is introduced.It includes microalloying ,deformation 2induced ferrite transformation ,severe plastic deforma 2tion ,TMCP technique ,magnetic or electric field treatment and so on ,at last ,the problem in the production and application of ultrafine grain steel is introduced.K ey w ords :ultrafine grain steel ;ferrite ;austenite ;deformation 2induced ferrite transformation 提高钢的强度、韧性、延展性、加工性能以及使用寿命是21世纪钢铁工业的主要奋斗目标之一。

有关纳米晶/超细晶问题的研究一、纳米晶/超细晶介绍1、定义：纳米材料是指在三维空间尺寸至少有一维是处于纳米数量级 (d<100nm)的材料，而处于亚微米数量级 (0.1<d<lμm)的材料称为超细晶材料。

纳米晶/超细晶金属材料的最大优点是纯金属的强度达到甚至超过了相应合金的水平。

目前，对纳米晶/超细晶材料的研究主要集中在两个方面:纳米晶超细晶材料的制备方法和纳米晶/超细晶材料的组织结构与性能的研究。

其中，纳米晶/超细晶材料的制备技术是关键环节，细化材料微观组织成为目前新型高性能材料发展的共同趋势。

2、纳米晶/超细晶各方面的性能当金属材料的晶粒被细化到超细晶时，材料将表现出优异的力学、热学、光学、电学和磁学性能。

其各方面的性能变化原因主要体现在以下几个方面：1）力学性能和变形行为超细晶材料的性能改变首先表现在力学性能的提高上，Hall--Petch指出，常规多晶体的屈服应力与晶粒尺寸之间存在关系式:式中一一材料发生0.2%变形时的屈服应力一一移动单位个位错时产生的晶格摩擦阻力K一一常数d一一平均晶粒直径H--P关系式是在多晶体的位错塞积模型基础上导出的.对于传统的多晶材料而言，相对于晶粒内部，晶界的自由能很高，是阻碍位错运动的势垒.在外力作用下，为了在相邻晶粒内产生切变变形，晶界处必须产生足够大的应力集中。

细化晶粒可产生更多的晶界，如果晶界的结构未发生变化，则需施加更大的外力才能产生位错塞积，从而材料得到强化。

因此，细化晶粒一直是改善材料强度的一种有效手段。

如果H--P关系式成立，则材料的屈服应力或硬度与几之间为斜率大于零的线性关系，即材料强度随晶粒尺寸的减小而迅速提高。

但是，材料强度并不可能随着晶粒尺寸减小而无限地增加.右图为与d之间关系的示意图。

理论上，材料强度不可能超过其完整晶须的强度，这可视为对应关系的上限。

此外，在晶粒非常细小的情况下，晶界处任何弛豫过程均可使强度下降；同时，如果晶粒小到不能容纳一个位错时，H--P关系式将不再成立，此即右图中的d＜时的情况。

ECAP制备超细晶铜的组织演变、织构特征及力学性能研究ECAP制备超细晶铜的组织演变、织构特征及力学性能研究摘要：超细晶铜是一种具有优异力学性能的材料，在不同应用领域具有广泛的潜在应用价值。

本研究通过等通道转角挤压（ECAP）技术制备超细晶铜，并对其组织演变、织构特征以及力学性能进行了详细研究。

结果表明，ECAP制备的超细晶铜具有良好的织构均匀性，晶粒尺寸明显减小，且晶界弯曲度增加，导致其力学性能显著改善。

1. 引言超细晶材料由于具有良好的塑性变形能力和高强度特性，近年来受到了广泛的关注。

晶粒细化是提高材料强度和塑性的有效方法之一。

等通道转角挤压（ECAP）技术作为一种有效的晶粒细化方法，能够显著降低晶界的能量，从而得到超细晶材料。

在本研究中，我们选取了铜作为研究对象，通过ECAP制备超细晶铜，以探究其组织演变、织构特征和力学性能的变化规律。

2. 实验方法在实验中，我们选取了商用纯铜作为原料。

首先，将铜材加热至950°C，在真空条件下保温30分钟，以消除气体和氧化物的影响。

然后，将铜材通过ECAP模具进行转角挤压，重复挤压过程以增加材料的织构均匀性。

最后，用金相显微镜和扫描电子显微镜（SEM）对材料的组织演变、织构特征和晶粒尺寸进行分析，用万能试验机对材料的力学性能进行测试。

3. 实验结果与讨论通过金相显微镜观察，ECAP制备的超细晶铜的晶粒尺寸明显减小，且晶界弯曲度增加。

这是因为ECAP过程中的剪切应变导致了晶体的塑性变形，使晶界发生弯曲。

扫描电子显微镜观察结果显示，超细晶铜的织构均匀性较好，没有明显的织构偏好性。

力学性能测试结果显示，ECAP制备的超细晶铜的屈服强度和抗拉强度都有显著提高。

这是由于晶界的存在导致强化效应的出现。

此外，超细晶铜的断裂伸长率也有所增加，说明其具有较好的塑性变形能力。

4. 结论通过ECAP制备超细晶铜，可以有效地实现晶粒细化，并显著改善材料的力学性能。

超细晶铜具有良好的织构均匀性，晶粒尺寸明显减小，且晶界弯曲度增加。

45钢表面电子束微熔抛光的性能和组织分析0 序言45钢因具备良好的切削性能以及低廉的价格而成为近代工业中使用量最多的金属材料，广泛应用于建筑、交通运输等传统制造工业以及石油化工、海洋开发等新型产业，但每年因锈蚀、磨损等引起的报废数量占年产量的20% ～ 25%，表面抛光处理可有效降低以上失效形式[1-3]. 现有抛光方式有机械抛光、电解抛光、化学抛光以及激光抛光等，但存在抛光效果不明显且生产效率低、应用范围小等问题[4-5]. 电子束抛光技术是21世纪以来出现的新型材料表面处理技术，其通过聚焦高能量密度的电子形成电子束流，对材料表面进行连续轰击作用，以达到降低金属材料表面粗糙度，改善力学性能的目的[6]. 目前，国内外已有学者针对材料表面电子束抛光技术进行了相关研究.Lu等人[7]采用电子束抛光技术有效降低了3Cr2Mo模具钢表面粗糙度，同时改性层的显微硬度及耐磨性得到提升. Uno等人[8]采用大面积电子束照射对NAK80模具钢不同倾角下的工件进行抛光，发现当其倾角小于60°时，抛光效果较好，而一旦超过60°，其效果明显变差. Wei等人[9]提出了一种用连续扫描电子束对5 CrMnMo模具钢进行表面抛光的方法，使得其表面粗糙度值明显降低且硬度提升.CNTs/EP复合材料经过加热老化处理，在提高了对信号激振力的灵敏度的同时，也提高了对外界信号干扰的抵抗力，使得CNTs/EP复合材料对动态特性的检测能力获得了很大的提升，同时避免了使用过程中材料阻值因老化而发生大幅漂移，有望推动CNTs/EP复合材料在机电设备的原位动态特征检测中的应用。

文中研究采用电子束微熔抛光技术对45钢表面进行抛光处理，研究电子束抛光对表面粗糙度、改性层组织和硬度的影响，并探讨不同电子束工艺参数下对45钢表面改性层的表面粗糙度和组织变化规律的影响.1 试验方法表1 45钢的化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical composition of 45 steelSi Mn S P Cr Ni Fe 0.42 ～ 0.49 0.17 ～ 0.37 0.5 ～0.8 ≤ 0.045 ≤ 0.04 ≤ 0.25 ≤ 0.25 余量C试验基材选用常用的退火后的45钢. 材料的化学成分如表1[10]所示. 试验时，将材料用立式铣床加工成40 mm × 40 mm × 40 mm 的试块.将经热处理和铣削加工后的45钢试块放入电子束焊机箱体的加工工位，设置相应的电子束加工工艺参数，进而实现抛光过程. 试验时采用型号为HDZ-6F的高压数控真空电子束焊机，其性能参数为：加速电压 0 ～ 120 kV，扫描频率 0 ～ 3 kHz，电子束束流 0 ～ 120 mA，聚焦电流 0 ～ 1 000 mA，电子枪移动速度0 ～ 100 mm/min；采用Olympus LEXT OLS-4100光学显微镜进行表面粗糙度的测量；采用Quanta FEG 450扫描电子显微镜拍摄金相照片；采用HMV-ZT维氏显微硬度计进行硬度测试.电子束扫描方式和试样表面形貌如图1所示.金属材料表面有很多微纳米级的起伏、结块和坑，如图1a所示. 电子束扫描这样的金属表面时，若能量密度达到一定值，表面上的凸起部分开始熔化，在重力作用及不同曲率半径的影响下，生成的表面张力促使熔融金属流向曲率低的区域，并且表面曲率趋于一致. 另外，固液界面处的熔融金属以每秒数米的速度移动，当其完成凝固的时间大于其平均流动时间时，本身材料表面上的凸起部分消失，同时填充了凹坑部分[11]，最终获得光滑平整表面的过程即为电子束抛光技术. 试验时调节电子束焊机中x，y方向上的两对线圈，使其发生偏转，即产生附加磁场. 相应地，电子束通过该磁场作用在xOy平面上偏转，进而形成圆环状的扫描环进行直线扫描[12]，如图1d所示，图中v为工件移动速度. 电子束扫描功率490 W，扫描频率200 Hz，电子枪移动速度50 mm/min，扫描环直径7 mm，扫描环宽度2 mm.图1 电子束扫描方式和扫描后试样表面形貌Fig. 1 Scanning mode of electron beam and the surface morphology of the specimen after scanning2 试验结果与分析2.1 电子束抛光对45钢表面粗糙度、改性层组织和硬度的影响及结果分析2.1.1 表面粗糙度的影响电子束扫描微熔抛光处理前后的试样表面粗糙度测定值如图2所示. 未经加工的试样表面粗糙度Sa的值为2.091 μm，如图2a所示，电子束扫描加工后的试样表面粗糙度Sa的值为0.738 μm，如图2b所示，粗糙度值降幅为64.7%，可明显得出经电子束微熔抛光后的试样平面光洁度的提升.歌言的末尾补叙葛天明女儿与杨国忠妹妹的故事。

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。

45钢力学性能45钢是一种常见的工程结构用钢材，具有良好的力学性能。

本文将对45钢的力学性能进行详细介绍。

1. 强度和硬度：45钢具有高强度和硬度，是一种典型的中碳钢。

常见的强度指标有屈服强度、抗拉强度和硬度。

45钢的屈服强度通常在600至900 MPa之间，抗拉强度在800至1000 MPa之间。

其硬度常在200至250 HB之间。

2. 延展性：延展性是指材料在受力作用下发生塑性变形的能力。

45钢具有较好的延展性，能够在一定程度下承受拉伸、压缩和弯曲等力学载荷。

这种延展性使得45钢在工程结构中应用广泛。

3. 韧性：韧性是指材料在受力作用下吸收能量的能力，即抵抗断裂的能力。

45钢具有较高的韧性，能够在强度和硬度的基础上保持一定的塑性。

这种特性使得45钢能够承受冲击载荷，延缓断裂的发生。

4. 抗疲劳性：抗疲劳性是指材料在反复载荷作用下抵抗疲劳破坏的能力。

45钢具有较好的抗疲劳性，能够承受长时间循环加载而不断裂。

这使得45钢在高强度和高循环载荷环境下具有良好的耐久性。

5. 冷热加工性能：冷热加工性能是指材料在常温和高温条件下的加工性能。

45钢具有较好的冷热加工性能，可以通过钢锻、轧制、锻打等工艺进行塑性变形。

这种特性使得45钢在制造各种工程零部件时具有灵活性。

总结起来，45钢具有高强度、高硬度、良好的延展性、较高的韧性和抗疲劳性，以及良好的冷热加工性能。

这些力学性能使得45钢成为广泛应用于各个领域的重要结构材料。

在工程实践中，设计师和工程师们可以根据具体的需求和使用环境选择45钢，利用其优良的力学性能来满足工程要求。

除了力学性能外，45钢还具有一定的耐腐蚀性能和可焊性，这些都可以进一步提升其应用范围。

需要注意的是，在使用45钢时应控制好加工工艺和热处理过程，以确保其力学性能的稳定性和可靠性。

45号钢的性能及其热处理工艺张会学号： 1043022076摘要：在五金行业中，45号钢的制构件很多。

45 号钢是一种优质碳素结构用钢，其硬度不高且易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须进行热处理。

45号钢可进行各种热处理，它可以做结构件，也可以做工具，本文主要介绍了45 号钢的概况以及一些热处理的方法。

关键词：45 号钢；概况；热处理45 号钢由于其综合机械性能好、调质处理后其硬度可控制的范围宽，因此用途十分广泛。

但在转化为具体的模具前需对其进行热处理。

钢的热处理是指通过钢在固态下的加热、保温和冷却,改变钢的内部组织，从而改变性能的一种工艺方法。

本文分两个部分：第一部分是对45号钢的概括性介绍，第二部分便是对45 号钢热处理方法的一些总结。

45号钢圆钢 45号钢凸轮1．关于45 号钢此部分将从45 号钢的化学成分，材料性能和用途三方面入手，对45 号钢进行介绍：1.1 45 号钢的化学成分和属性45 号钢的含碳（C）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%，Ni 含量<=0.30%。

抗拉强度Mpa 600，屈服强度Mpa 355，伸长率16%。

1.2 45 号钢的材料性能45 号钢虽焊接性能一般，但它是机械制造中广泛应用的中碳优质碳素结构钢。

它具有良好的切削加工性能。

通常在调质或正火状态下使用，它具有高的强度和塑性，经调质成索氏体时，有一定程度上的的韧性。

但进行热处理时，却会出现淬透性差，水淬变形大，裂纹倾向敏感等问题，尤以40℃左右水淬时更为明显。

1.3 45 号钢的用途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号钢的性能及其制作工艺专业文献
一、45号钢的性能
45号钢是一种低合金高强度结构钢，具有高强度、高硬度和良好的韧性。

45号钢中的45含义是它的元素碳含量为0.45%，它也称为C45，黑色镀锌45号钢管或45号钢线圈。

45号钢与20号钢相比，它的抗拉强度要高，截面收缩率也更低，而且它比同级别的钢材的冲击功要高，抗拉和抗冲击性能也都很好。

45号钢的屈服强度是460MPa，抗拉强度是
520MPa，伸长率是14%，韧性极高，所以在热处理时，具有良好的硬化性能和韧性。

此外，45号钢具有优良的焊接性能，可以通过熔化电弧焊、氩弧焊和气焊进行连接。

由于45号钢对腐蚀较为稳定，因此常作为交通设施和油田仪器这样腐蚀性环境下使用的材料。

3545号钢生产技术研究35、45号钢是一种常用的低碳合金钢，具有良好的可焊性、可淬硬性和可机加工性，广泛应用于汽车工业、机械制造和建筑工程等领域。

为了进一步提高35、45号钢的技术性能和适应性，需要进行生产技术研究。

首先，在炼钢过程中，可以采取适当的合金配方和炼钢工艺，以达到提高物理性能的目的。

例如，可以适量添加合金元素，如钒、铬和镍等，以提高钢的强度和耐磨性。

同时，可以采用适当的淬火和回火工艺，以进一步提高钢的硬度和韧性。

其次，在钢材的热处理中，可以采用控制冷却速度和温度的方法，以达到优化组织和性能的目的。

例如，对于35号钢，可以采用均匀冷却控制方法，以减少冷却过程中的变形和裂纹。

对于45号钢，可以采用淬火和回火的工艺，以提高钢的硬度和强度。

此外，在钢材的加工和成形过程中，可以使用适当的加工工艺和设备，以提高加工精度和表面质量。

例如，可以使用先进的数控机床和刀具，以提高加工效率和精度。

同时，可以采用适当的润滑剂和冷却剂，以降低加工温度，减少刀具磨损和延长刀具寿命。

此外，对于35、45号钢的焊接工艺研究也是非常重要的。

焊接是一种常用的连接方法，可以将不同构件进行连接和修复。

为了提高焊接质量和焊接接头性能，可以采用适当的焊接工艺，如TIG焊、MIG/MAG焊和电弧焊等。

同时，还可以采用合适的填充材料和焊接参数，以保证焊缝的强度和韧性。

综上所述，对35、45号钢的生产技术研究主要包括炼钢工艺、热处理工艺、加工工艺和焊接工艺等方面。

通过优化这些工艺，可以进一步提高35、45号钢的技术性能和适应性，满足不同领域的需求。

这对于推动钢铁行业的发展和提高国内钢材的质量具有重要意义。

45钢亚温淬火强韧化处理组织及力学性能的研究梁军卢兰英张世军黄浩中国有色（沈阳）冶金机械有限公司，辽宁沈阳110141摘要：采用调质处理、调质处理+亚温淬火两种热处理工艺对45钢进行强韧化处理，测定了热处理后45钢的力学性能，对其金相组织进行了分析，并利用扫描电镜(SEM)观察了断口形貌。

结果表明：45钢经合适的调质处理+亚温淬火的强韧化处理后的综合力学性能有明显提高，最佳的热处理工艺为840℃淬火570℃回火+770℃淬火500℃回火。

关键词：45钢亚温淬火调质处理强韧化处理Abstract: The strengthening-toughing treatment for 45 steel was carried out by modified treatment and modified treatment followed by sub-temperature quenching. The microstructures and mechanical properties of 45 steel after heat treatment were studied. Moreover, the morphologies of fracture surface after tensile and impact were observed by scanning electron microscope(SEM). The results showed that the comprehensive mechanical properties of 45 steel could be improved significantly by proper strengthening-toughing treatment, and the best craft is quenching at 840℃ and tempering at 570℃ followed by quenching at 770℃ and tempering at 500℃. Keywords: 45 steel, sub-temperature quenching, modified treatment, strengthening-toughing treatment1 前言45钢是我国目前用量较大的普通优质钢，具有较好的综合力学性能，广泛应用于受力零件，如轴、齿轮以及螺栓、螺柱等连接件。

45钢表面纳米化机理增材制造1. 引言45钢是一种常用的工程结构材料，具有良好的机械性能和耐磨性。

然而，其表面的粗糙度和晶粒尺寸限制了其应用范围。

为了提高45钢的表面性能，纳米化机理增材制造技术被引入。

本文将详细介绍45钢表面纳米化机理增材制造的原理、方法和应用。

2. 纳米化机理增材制造原理纳米化机理增材制造是通过控制材料的微观结构和表面形貌，使其具有纳米级的特征尺寸和优异的性能。

其原理主要包括以下几个方面：2.1 界面扩散界面扩散是指在加热过程中，纳米粒子与基体材料之间发生的扩散现象。

纳米粒子的高表面能使其与基体材料之间产生强烈的相互作用，从而促进扩散。

通过控制加热温度和时间，可以实现纳米粒子的扩散和均匀分布。

2.2 晶粒细化晶粒细化是指通过纳米化机理增材制造技术，将材料的晶粒尺寸缩小到纳米级别。

晶粒细化可以提高材料的强度和硬度，并改善其耐磨性能。

纳米化机理增材制造技术通过控制加热和冷却速率，有效地实现了晶粒细化。

2.3 相变控制相变控制是指通过控制材料的相变过程，实现纳米化机理增材制造。

相变过程中，材料的晶粒尺寸和晶界特征会发生变化，从而影响材料的性能。

通过控制加热和冷却速率，可以实现相变控制，进而实现纳米化机理增材制造。

3. 纳米化机理增材制造方法纳米化机理增材制造方法主要包括以下几种：3.1 热处理热处理是指通过加热和冷却过程，改变材料的晶粒尺寸和结构。

在纳米化机理增材制造中，热处理被广泛应用。

通过控制加热温度、时间和冷却速率，可以实现纳米粒子的扩散和晶粒细化。

3.2 机械加工机械加工是指通过机械力对材料进行加工，改变其形状和结构。

在纳米化机理增材制造中，机械加工可以用于调整材料的晶粒尺寸和形貌。

常用的机械加工方法包括球磨、压制和拉伸等。

3.3 化学处理化学处理是指通过化学反应改变材料的表面形貌和结构。

在纳米化机理增材制造中，化学处理可以用于控制材料的晶粒尺寸和晶界特征。

常用的化学处理方法包括溶液处理、电化学处理和气相处理等。

45钢表面纳米化机理增材制造一、引言随着现代工业技术的快速发展，材料表面的纳米化处理在提高材料性能方面引起了广泛关注。

45钢作为一种广泛应用的钢铁材料，对其表面进行纳米化处理，可以显著提高其性能。

本文将探讨45钢表面纳米化机理及增材制造技术，为相关领域提供理论支持。

二、45钢简介45钢是我国常用的高质碳结构钢，具有良好的力学性能和加工性能。

但其表面性能仍有待提高，如耐磨性、抗疲劳性等。

通过对45钢表面进行纳米化处理，可以有效改善这些性能。

三、纳米化机理45钢表面纳米化主要通过高压喷射、高速撞击等方法实现。

这些方法可以使钢表面产生剧烈变形，从而形成纳米结构。

纳米结构具有较高的比表面积和良好的力学性能，有助于提高45钢的表面性能。

四、增材制造技术增材制造技术（Additive Manufacturing，AM）是一种新型制造技术，可根据计算机辅助设计（CAD）图纸逐层堆积物料，实现三维零件的制备。

增材制造技术在45钢表面纳米化处理中具有广泛应用前景。

五、45钢表面纳米化工艺采用增材制造技术进行45钢表面纳米化处理，主要包括以下几个步骤：1.设计：根据需求设计45钢表面纳米化模型；2.准备：选用合适的纳米材料和增材制造设备；3.铺层：按照设计图纸，将45钢表面分层铺涂；4.熔覆：采用激光或其他热源，将纳米材料与45钢表面熔覆；5.冷却：让熔覆层逐渐冷却至室温，形成纳米结构；6.后处理：对纳米化表面进行必要的切割、打磨等后处理。

六、纳米化效果分析经过表面纳米化处理，45钢的性能得到了显著提高。

纳米结构提高了钢表面的硬度、耐磨性和抗疲劳性，使其在恶劣环境下具有更好的使用寿命。

此外，纳米化处理还使45钢表面具有更好的耐腐蚀性能。

七、应用领域及前景45钢表面纳米化技术在许多领域具有广泛的应用前景，如航空航天、汽车制造、能源化工等。

通过表面纳米化处理，可以提高零部件的性能和使用寿命，降低维修成本，提高我国制造业的整体竞争力。

45号调制刚晶粒度
45号调制钢是一种常见的工程钢，通常用于制造各种机械零件和工具。

调质钢的晶粒度对其力学性能和耐磨性能有着重要影响。

晶粒度通常是通过金相显微镜观察和测量来进行评定的。

首先，45号调质钢的晶粒度受到制造工艺的影响。

在热处理过程中，合适的温度和冷却速度可以促进晶粒细化，从而提高钢材的强度和韧性。

因此，制造过程中的热处理工艺对45号调质钢的晶粒度有着重要影响。

其次，45号调质钢的化学成分也会对晶粒度产生影响。

合理的合金元素含量可以细化晶粒，提高钢材的强度和耐磨性。

因此，钢材生产中需要严格控制合金元素的含量，以确保晶粒度达到设计要求。

此外，热处理工艺和冷却速度也会对晶粒度产生影响。

采用适当的热处理工艺和冷却速度可以有效控制晶粒的生长，从而实现晶粒细化的效果。

总的来说，45号调质钢的晶粒度受到多方面因素的影响，包括
制造工艺、化学成分和热处理工艺等。

通过合理控制这些因素，可
以实现对晶粒度的有效控制，从而获得优良的机械性能和耐磨性能。

45钢晶粒的细化工艺摘要：材料组织的细化处理是同时提高材料强度和韧性最为有效途径。

细晶钢能改善并提高钢材低温脆断能力。

细化晶粒已成为非常重要的强韧化手段，通过细化奥氏体晶粒从而细化马氏体束尺寸，从而提高钢的强度和韧性，还可以改善钢的耐延迟断裂性能和抗疲劳性能；随着超细晶粒或超细组织的形成，屈服强度大幅度提高，细晶技术已是提高材料强韧性的首选途径。

关键词：细化晶粒；韧性；金属内部组织引言随着我国社会和经济的发展，对钢铁材料的需求不断增长，这就带来了环境污染、能源枯竭、资源匮乏等一系列问题，只有研究和开发新一代的高性能钢铁材料才能更好地促进我国执行可持续发展战略。

研究表明，高性能钢铁材料的主要指标为强度和韧性，而细化晶粒是同时提高材料的强度和韧性的唯一方法[1]。

我国研究“新一代钢铁材料”项目的材料科学工作者通过大量的研究，总结新一代钢铁材料的特征是超细晶、高洁净、高均匀，其中核心技术是超细晶[2]。

1 实验材料试验材料为试验用45钢，状态为轧制态，试样尺寸为20×15×15mm。

45钢调质硬度在HRC20-HRC30之间。

45钢淬火硬度在HRC55-58之间，极限值可达HRC62。

45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。

2 实验方案实验方案为正火后淬火再回火，实验参数如下表所示。

a原 600× b空冷600×c淬火、冰冷600× d淬火、油冷600×e冰淬、回火600× f油淬、回火600×图1 显微组织图600倍a图基体为铁素体和珠光体，呈现网状分布。

铁素体沿着奥氏体晶界呈现网络状态分布，大片状珠光体的体积分数约占总体的积分数的60%，由此可推算出W(C)为 45%。

b图的珠光体及呈网络状分布的铁素体（白色部分），晶粒细小。

由于冷却速度稍快，组织中的珠光体量相对较多，且片层较细密，故性能有所改善，细化了晶粒，改善了组织，消除了残余应力。