经验公式确定钢的热处理温度

钢的热处理工艺设计经验公式大全热处理是钢材加工过程中非常重要的一环，通过改变钢材的晶体结构和组织状态，可以提高钢材的力学性能和耐腐蚀性能。

热处理工艺设计是确定热处理参数和过程的过程。

在热处理工艺设计中，经验公式是实践经验的总结，可以作为指导设计的依据。

以下是一些常用的钢的热处理工艺设计经验公式：1.碳钢淬火温度（Tc）经验公式：Tc=727+0.33*C其中，Tc为淬火温度（单位：摄氏度），C为碳含量（单位：百分比）。

这个公式是根据碳钢的相图和强度要求推导出来的。

2.碳钢回火温度（Th）经验公式：Th=500+5*HRC-10其中，Th为回火温度（单位：摄氏度），HRC为硬度值（单位：洛氏硬度）。

这个公式是一种经验化的关系，用于估算碳钢的回火温度。

3.碳钢退火温度（Ta）经验公式：Ta=800+20*M-10*F其中，Ta为退火温度（单位：摄氏度），M为马氏体体积分数（百分比），F为珠光体体积分数（百分比）。

这个公式是根据马氏体转变的温度范围和组织形态确定的。

4.合金钢的时效温度（Ts）经验公式：Ts=Ac3+100-60*Ln(t)其中，Ts为时效温度（单位：摄氏度），Ac3为奥氏体转变温度（单位：摄氏度），t为时效时间（单位：小时）。

这个公式是用于选择合金钢的时效温度和时间。

5.不锈钢的固溶温度（Ts）经验公式：Ts=0.6*Ac1+0.4*Ac3其中，Ts为固溶温度（单位：摄氏度），Ac1为铁素体转变温度（单位：摄氏度），Ac3为奥氏体转变温度（单位：摄氏度）。

这个公式是选择不锈钢的固溶温度的经验方法。

6.复合材料的固化温度（Tc）经验公式：Tc=0.6*Tg+0.4*Tm其中，Tc为固化温度（单位：摄氏度），Tg为玻璃化转变温度（单位：摄氏度），Tm为熔融转变温度（单位：摄氏度）。

这个公式适用于选择复合材料的固化温度。

45钢的调质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。

如果实际装炉量大，就需适当延长保温时间。

不然，可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。

但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。

我们认为，如装炉量大于工艺文件的规定，加热保温时间需延长1/5。

因为45钢淬透性低，故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。

工件入水后，应该淬透，但不是冷透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当工件冷却到180℃左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。

因此，当淬火工件快冷到该温度区域，就应采取缓冷的方法。

由于出水温度难以掌握，须凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。

另外，工件入水宜动不宜静，应按照工件的几何形状，作规则运动。

静止的冷却介质加上静止的工件，导致硬度不均匀，应力不均匀而使工件变形大，甚至开裂。

45钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56~59，截面大的可能性低些，但不能低于HRC48，不然，就说明工件未得到完全淬火，组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，这种组织通过回火，仍然保留在基体中，达不到调质的目的。

45钢淬火后的高温回火，加热温度通常为560~600℃，硬度要求为HRC22~34。

因为调质的目的是得到综合机械性能，所以硬度范围比较宽。

但图纸有硬度要求的，就要按图纸要求调整回火温度，以保证硬度。

如有些轴类零件要求强度高，硬度要求就高；而有些齿轮、带键槽的轴类零件，因调质后还要进行铣、插加工，硬度要求就低些。

关于回火保温时间，视硬度要求和工件大小而定，我们认为，回火后的硬度取决于回火温度，与回火时间关系不大，但必须回透，一般工件回火保温时间总在一小时以上。

随着科学技术的发展，为满足机械零件越来越高的性能要求，研制和引进的新钢种日益增多。

由于诸多原因，大多数生产厂家无法及时获得新钢种的有关资料数据，纷材料选择、技术设计和热处理工艺编制带来困难。

解决的办法之一是进行必要的工艺试验，为此，要消耗大量的经费和时问。

这对于从事单件、小批量生产的中小企业是难以办到的。

经过热处理工作者的多年努力，采用试验和数理统计方法导出了许多实用的经验公式。

本文收集整理出的33个公式，可在缺乏新材料的有关数据资料的情况下(只需通过理化分析得到新锕种的化学成分)估算出钢的热处理工艺参数，进行热处理工艺设计。

这是建立金属热处理柔性系统(FCM)数据库的前期工作。

1 钢的热处理相变点及再结晶温度的计算_1](1)亚共析钢加热时，所有铁素体转变为奥氏体的温度Ac (℃)：Ac ：908-223.7C+438 5P+30 49Si+37.92V一34.4Mn一23Ni一200(C一0 54+0．06Ni) ??(1)Ac =854—180C一14Mn+44Si一17_8Ni一1．7Cr ? ?(2)式(1)，(2)适用于0．3％≤C≤0．6％，0≤si≤1．0％，O≤N 3．5％，0~<Cr<-I．5％，O<-Mc~<0．5％。

航空棚遣技术(2)钢加热时，开始形成奥氏体的温度Ac，(℃)：Ac =723—14Mn+22Si一14．4Ni+23．3cr---(3)式(3)适用范围同式(1)。

Ac =723+25Si一7Mn+l5Q 一15Ni+30W +40Mo+50V ?---(4)式(4)适用于0≤c≤0．8％，0≤Mo≤0．5％，0≤v≤0．5％，oKwK1、5％，0≤CrY7．5％。

(3)钢奥氏体化后冷却时，奥氏体开始转变为马氏体的温度M (℃)：M ．=550—350C一40Mn一35V 一20Cr—l7Ni—Cu一10Mo一5W +15Co+30Al+0Si ? ?(5) M =561—474C一33Mn一17Cr一17Ni一21Mo?(6)式(5)，(6)适用于中低碳钢。

金属材料的热处理实验报告试验项目：45 钢淬火及回火前后硬度测量班级：机械一班组长：林文文组员：竹凌东陈林陈书尚学号：0112011101130114指导老师：杨兰英试验日期：2011 年12 月八日45 号钢的热处理试验目的1. 了解硬度测定的基本原理及应用范围。

2. 了解洛氏硬度试验机的主要结构及其操作方法。

3. 初步建立碳钢的含碳量与其硬度间的关系。

4. 分析淬火温度的选择对刚性能的影响。

5. 研究冷却条件刚性能的关系。

实验仪器及材料—150A 型洛氏硬度试验机四、 2.试样:Φ20×10mm 45钢。

3.加热炉。

4.磨砂纸5．冷却液：水（20oC 左右）。

HR-150A 型洛氏硬度计主要零部件1. 机身2.加荷手柄3.升降手把4.手轮5.丝杠保护套（内有丝杠）6.待测试件7 主轴8.小杠杆9.大杠杆10.调整块11.定位标记12.吊环13.螺钉14.砝码变换器15.砝码16. 油针17. 油毡18.后盖19.缓冲器20.卸荷手柄21.压头22.上盖23.指示表24 变荷手柄25.工作台五、实验原理热处理是一种很重要的金属热加工的工艺方法，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，其中包括使用性能及工艺性能。

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下来，通过这样的工艺过程能使钢的性能发生改变。

其基本工艺方法可分为退火、淬火及回火等，本次试验要求淬火与回火。

一）钢的淬火钢的淬火：淬火就是将钢加热到A c3（亚共析钢）或A c1（过共析钢）以上30~50oC，保温后放入各种不同的冷却介质中快速冷却（V 冷＞V 临），以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。

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：淬火加热温度、保温时间和冷却速度。

1、淬火温度的选择正确选定加热温度是保证淬火质量的重要一环。

钢的力学性能及热处理工艺经验公式钢是一种重要的材料，广泛应用于各个行业。

钢的力学性能和热处理工艺是决定其使用性能的关键因素。

在本文中，我将介绍钢的力学性能及热处理工艺的经验公式。

首先，钢的强度是指其抵抗外载荷的能力。

通常使用的强度参数有屈服强度和抗拉强度。

屈服强度是指材料在受到应力作用下开始产生塑性变形的时候，单位面积所承受的最大应力。

抗拉强度是指材料在拉伸状态下破坏前所承受的最大应力。

这两个参数可以通过拉伸试验来测量。

其次，塑性是指材料在受到外载荷作用时能够产生可逆的形变。

在拉伸试验中，当钢材开始产生塑性变形时，应力和应变不再保持线性关系。

钢的塑性可以通过延伸率和纵向收缩率来衡量。

延伸率是指材料在拉伸过程中的长度变化与原长度之比。

纵向收缩率是指材料在拉伸过程中的横截面积变化与原横截面积之比。

这些参数可以用来评估钢的可塑性。

韧性是衡量材料抵抗断裂的能力。

在拉伸试验中，钢的韧性可以通过断裂伸长率和冷却断裂功来表示。

断裂伸长率是指材料在断裂前的拉伸变化与原长度之比。

冷却断裂功是金属在冷却至温度并应力后，在脆性断裂上吸收的能量。

最后，硬度是指材料抵抗刮擦或切割的能力。

常用的硬度测试方法有洛氏硬度和布氏硬度。

这些硬度参数可以用来衡量钢的硬度。

钢的热处理工艺对钢的性能有着重要的影响。

因此，了解和掌握热处理工艺是提高钢材质量和性能的关键。

热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等。

退火是将钢材加热至一定温度，然后缓慢冷却，以改善其内部结构和性能。

正火是将钢材加热至适宜温度，然后迅速冷却，以提高其硬度和强度。

淬火是将钢材加热至临界温度，然后迅速冷却，使其获得高硬度和高强度。

回火是将淬火后的钢材加热至适宜温度，然后缓慢冷却，以减轻淬火时产生的内应力。

在实际应用中，钢的力学性能和热处理工艺往往需要通过实验和经验进行调整和优化。

工程师们通过实验和经验总结出了一些公式，用于预测和计算钢的力学性能和热处理工艺。

一些常用的公式包括哈氏公式、拉伸公式和冷却断裂功公式等。

部份材料热处理方法一、45 钢调质：1. 正常情况下加热温度在 810～840℃之间：只要充分奥氏体化，加热温度越低越好。

2. 冷却中应注意的问题：热处理生产中最重要的一环就是冷却，很多热处理缺陷都产生在冷却中。

如：开裂、硬度不足、变形超差、局部有软点等等。

⑴出炉时不要慌忙，有时为怕不能淬硬而手忙脚乱。

只要不低于Ar3，是不会析出铁素体而影响表面硬度的。

⑵水温在冷却中相当重要，要严格控制水温不要超过 30℃，若超过 30℃，析出铁素体将是不可避免的，任你此后将工件冷透，硬度很难高于 300HB。

因此要严格控制水温不要超过 30℃。

⑶工件入水后要不停的在水中移动，以快速破裂蒸汽膜而提高 500℃以上的冷却速度，从而避免析出铁素体或珠光体，进而影响工件最终硬度。

⑷为避免复杂工件开裂，温度低于 300℃以下可以出水空冷一会再水冷，当工件温度不超过 150℃出水回火。

3. 严格按 45 钢的回火温度回火：一般取中偏下的回火温度，按 HRC=62-T×T/9000 进行计算，并结合每台炉子自身温差及淬火情况进行适当调整。

4. 其它注意事项：⑴对于小件，特别是 30mm 以下的工件，要注意淬裂的问题。

45 钢仍然可能开裂，在硬度要求不太高时，可以选择油淬。

⑵除严格按规定的温度回火外，应根据实际淬火情况调整回火参数。

⑶对于批量较大且要求硬度较高的小件，要特别注意在水中的搅动问题，以增加冷却能力。

否则，返工不可避免。

⑷选择合适的电炉，确保加热时间不可过长，长时间加热并不利于提高工件硬度。

二、合金结构钢调质：1. 合金结构钢调质：可以参照上面的要求。

应注意的是：由于加入合金元素，C 曲线不同程度右移，甚至改变了形状；提高了珠光体的稳定性，提高了钢的淬透性和淬硬性，淬裂倾向增加。

因此，对相同含碳量来说，各临界点有所升高，加热温度要略高一些，保温时间要适当延长，便于合金碳化物的分解；淬火冷却时要适当缩短水冷时间，增加空冷时间，从而避免开裂。

热处理加热保温时间的369法则作者:jiangnan 时间:2009-3-1422:36:00第1楼本文介绍了用于热处理加热时保温时间的简单计算法则——369法则，实际生产表明，该369法则的实行有助于提高产品质量、提高生产率、降低生产成本、简化工艺。

该法则包括各种金属材料加热保温时的369法则，真空热处理的预热、加热、保温时的369法则，以及用于密封箱式多用炉热处理加热保温的369法则。

一、各种金属材料在空气炉中加热淬火保温的369法则1.碳素钢和低合金钢(45、T7、T8等)传统的碳素钢淬火加热时间的计算公式：T=K•αD(1)式中，T为加热时间min；K为反映装炉状况的修正系数，通常在1.0～1.3范围内选取；α为加热系数，一般在0.7～0.8min／mm；D为工件有效厚度。

在实际生产中，一般也根据经验和工件有效厚度(mm)来计算保温时间。

例如某45#钢工件的有效厚度为60mm，在空气炉中加热淬火保温时间大约是炉温到温后再保温60min，即工件的每1mm有效厚度加热1min，这是对于单件加热。

对于大批量生产，一炉装入很多工件，就只有根据实际经验延长保温时间或通过窥视孔，观察工件透烧后再保温一定的时问。

经验证明，如果按照369法则，对于碳素钢，保温时间仅需原传统保温时间的30％即可。

例如，对于采用箱式炉加热660mm直径的45钢工件，其保温时间公需60min×30％=20min。

2.合金结构钢(40Cr、40MnB、35CrMo)因为合金结构钢中添加了一些合金元素，在加热保温过程中为使碳化物均匀化需要一定的时间。

根据369法则，合金结构钢加热的保温时问可以是原来传统保温时间的60％。

例如用传统的公式计算的40Cr的保温时问如果为100min，根据369法则，新的保温时问为：100min×60％=60min。

3.高合金工具钢(9SiCr、CrWMn、Crl2MoV、W6、W8等)对于这些合金元素含量较高的钢种，合金碳化物较多，因此需要较长的保温时间，使其均匀化。

经验公式确定钢的热处理温度Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】钢的热处理工艺设计经验公式------------根据经验公式确定热处理的保温温度------------1钢的热处理正火加热时间加热时间t=KD （1）式中t为加热时间(s);D使工件有效厚度（mm）；K是加热时间系数（s/mm）。

K值的经验数据见表1。

表1 K值的经验数据正火加热温度根据钢的相变临界点选择正火加热温度低碳钢：T=Ac3+（100～150℃）（2）中碳钢：T=Ac3+（50～100℃）（3）高碳钢：T=A Cm+（30～50℃）（4）亚共析钢：T=Ac3+（30～80℃）（5）共析钢及过共析钢：T=A Cm+（30～50℃）（6）淬火加热时间为了估算方便起见，计算淬火加热时间多采用下列经验公式：t=a· K ·D︱ (不经预热) （7）t=(a+b)· K ·D︱(经一次预热) （8）t=(a+b+c)· K ·D︱(经二次预热) （9）式中t—加热时间（min）；a—到达淬火温度的加热系数（min/mm）；b—到达预热温度的加热系数（min/mm）；c—到达二次预热温度的加热系数（min/mm）；K—装炉修正系数；D︱--工件的有效厚度（mm）。

在一般的加热条件下，采用箱式炉进行加热时，碳素钢及合金钢a多采用1～mm；b 为～2min/mm（高速钢及合金钢一次预热a=～；b=～；二次预热a=～；b=～；c=～），若在箱式炉中进行快速加热时，当炉温较淬火加热温度高出100～150℃时，系数a约为～20秒/毫米，系数b不用另加。

若用盐浴加热，则所需时间，应较箱式炉中加热时间少五分之一（经预热）至三分之一（不经预热）左右。

工件装炉修正系数K的经验值如表2：表2 工件装炉修正系数K淬火加热温度按常规工艺,亚共析钢的淬火加热温度为Ac3＋（30～50℃）；（10）共析和过共析钢为Ac1＋（30～50℃）；（11）合金钢的淬火加热温度常选用Ac1（或Ac3）＋（50～100℃）（12）回火加热时间对于中温或高温回火的工件，回火时间是指均匀透烧所用的时间，可按下列经验公式计算：t=aD+b （13）式中t—回火保温时间（min）；D—工件有效尺寸；（mm）；a—加热系数（min/mm）；b—附加时间，一般为10～20分钟。