42CrMo钢回火方程的建立_郭从盛

1996年9月Sep t.1996第12卷第3期JO U RN A L O F SHA A N XI IN ST IT U T E OF T ECHN OL O GY Vol.12　No.3

42CrM o钢回火方程的建立

郭从盛　(陕西工学院机械系　汉中　723003)

朱杰武　(汉中师范学院　汉中　723000)

【摘　要】　通过回归分析给出了42CrM o钢的回火硬度、回火温度及回火时间的函数关系式。该关系式具有精度高,使用方便。同时分析了回火参量P=f[T(C+

lg S)]的算法,指出了其存在较大误差的原因。

【关键词】　42Cr Mo钢;回火方程;回火参量

【分类号】　T G143

1　前言

淬火钢回火后的硬度主要取决于回火温度和回火时间。回火温度与回火时间的选择合理与否,不仅关系到零件回火后的性能,而且影响生产效率与能源消耗。由于温度对硬度的影响比回火时间的影响大,因此,生产上在确定回火工艺参数时,通常是根据回火温度——硬度关系曲线先确定好温度,然后再根据经验确定回火时间,而且回火时间的选择往往比较宽松。这就难免造成生产效率的降低与能源的浪费。因此,建立淬火钢回火硬度、回火温度及回火时时间的函数关系,即回火方程,不仅可以实现回火参数的精确先择,而且还可以通过适当提高回火温度来实现快速回火。为此,Hollomon和Jaffe曾给出了回火硬度H与回火温度T及回火时间S的函数关系式[1],其理论依据就是Arrhenius的固态反应速度论:

V=A?ex p(-Q/R T)(1)式中V为固态反应速度;Q为反应激活能;R为气体常数;T为绝对温度;A为常数。

如果回火时间为S,则回火转变量M为:

M=S?V=A?S?ex p(-Q/R T)(2)而转变量的多少就决定了回火硬度的高低,并由(2)式得:

M/A=C′=S?exp(-Q/RT)(3)两边取对数并整理得:

Q/2.3R=T(C+log S)=P(常数)(4) P称为回火参量,且

H=f(P)=f[T(C+lo g S)](5)该式表明,只要P值相同,就有相同的回火硬度。而对同一个P值,可以有多个不同温度

本文收到时间:1995—09—06　第1作者:男　37岁　讲师

与时间的搭配。这样就可以根据需要来选择回火温度与回火时间,并获得所要求的硬度。但由于(5)式并非解析式,必须通过主回火曲线求出P 值,再用作图法来确定T 和S ,使用很不方便。而且研究发现[2],P 值的使用范围较窄,精度也不高,当超过P =Q /2.3R 所给定的某一范围时,T 与S 的互换性将不成立。因此,有必要找出一个适用范围宽,精确程度高,使用方便的回火方程,以准确表达淬火钢的回火硬度、回火温度与回火时间的函数关系。

2　试验方法及结果

本试验选取工业用42CrM o 钢棒料,其成份如表1所示。将棒料加工成515×5mm 的圆片,在盐浴炉中加热到860℃油淬。选出淬火硬度偏差不大于±1HRC 的试样,分别在200～700℃的盐浴炉中回火,然后测出相应的硬度值,其结果如表2所示。

表1　42CrM o 钢的化学成份(%)

C

Si

M n

P S Cr

M o

0.38～0.45

0.17～0.37

0.50～0.80

≤0.035

≤0.035

0.90～1.20

0.15～0.25

表2　42CrM o 钢在不同回火工艺下的硬度值(HRC)

S (h )0.30.5 1.0 2.0 3.0 5.010.0200℃53.553.453.353.152.952.752.5300℃51.050.650.550.350.049.549.3400℃47.547.246.846.546.045.544.8500℃41.541.240.840.239.539.038.3600℃35.535.034.333.532.832.030.8700℃

28.2

27.0

26.0

24.5

23.0

21.9

20.8

图1　42CrM o 钢的H —T 关系曲线

3　分析讨论

3.1　用一元线性回归分析建立回火方程

在进行回归分析之前,首先来考查一下根据表2所绘制的H —T 关系曲线,如图1所示。

图1所示的这类曲线通常近似符合指数关系:

H 0-H =A e B /T (6)式中　H 0—淬火后的平均硬度(本试验为HRC54.5);

H —回火后的硬度;T —回火温度(K );

?

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A 、

B —常数。式(6)两边取对数:

log (H 0-H )=log A +B lo g e ?

1T

(7)令　y

d =log (H 0-H );　a =log A ;　b =B ?log

e ;　x =1/T 则式(7)可变为y

d =a +bx (8)

因此,可以通过一元线性回归分析求得H -T 关系式及系数A 、B

[3]

。其结果如表3所示。

表3　不同回火时间下的A 、B 及相关系数R

S (h )0.30.5 1.0 2.0 3.0 5.010.0A 596.5566.9560.

0525.1498.5475.6

475.9B -2992.3-2919.3-2880.7-2794.4-2714.4-2636.4-2595.5R

0.999

0.998

0.999

0.999

0.999

0.999

0.999

从表3的相关系数R 可见,H —T 关系式的线性相关性显著。根据表3的数据,分别作A —S 、B —S 的关系曲线,如图2、图3所示。

图2　A -S 关系曲线图图3　B -S 关系曲线

从图2、图3可见A -S 与B -S 都近似符合A =C S D ,B =E S F

的形式,其中C 、D 、E 、F

均为常数。因此,同样可以按照上面的数学处理方法,根据表3的数据,用一元线性回归分析求出A 、B :

A =548.5S

-0.071

(9)B =-2865.5S

-0.043

(10)

经检验线性关系良好(R =0.996)。

把式(9)、(10)及H 0代入式(6)得:

54.5-H =548.5S -0.071exp(-2856.5S -0.043/T )

(11)

这就是我们要建立的回火方程。该方程的计算值与实际值比较结果如表4所示。可见绝大部分计算值与实际值均非常接近,其标准差为S =0.586,说明回火方程(11)式有很高的精确程度。

?

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表4　回火方程(11)的计算值与实际值比较

S (h )0.30.5 1.0 2.0 3.0 5.010.0200℃00-0.1-0.10+0.10300℃+0.4+0.5+0.2+0.1+0.1+0.3+0.1400℃+0.20-0.2-0.5-0.4-0.3-0.3500℃+0.8+0.5+0.1-0.2+0.1-0.1-0.2600℃0-0.3-0.6-0.8-0.7-0.6-0.4700℃

+0.8

-0.5

-0.6

-0.2

+0.7

+ 1.0

+ 1.1

注:表中数据为计算值与实际值之差(HR C)

3.2　用二元回归分析建立回火方程

如果把回火过程看作一个固态反应,则回火硬度H 是回火转变量M 的函数,即H =f (M )=f [A S exp(-Q /RT )](12)

这就是Hollom on 的假设。但从(11)式的回归结果看,时间对硬度的影响呈指数关系,所

以,待拟合的回火方程可以更精确的表示成

H 0-H =(A S e -Q /RT

)

B

(13)两边取对数

log (H 0-H )=B log A +B log S -BQ log e R 1

T

(14)

令　y =log (H 0-H );　x 1=log S ;　x 2=1/T ;

A 0=

B lo g A ;　A 1=B ;　A 2=B Q ′/R ;

则(14)式变为

y

d =A 0+A 1x 1+A 2x 2(15)

因此,可利用表2的数据进行二元线性回归分析并建立回火方程[3]。其结果如下:

A 0= 2.6194;　A 1=0.106;　A 2=-1147.4经检验,其线性相关性良好(R =0.913)。

所以　A = 5.1869×1024

;　B =0.106;　Q ′=49357.9将上述值及H 0代入(13)式得

54.5-H =(5.1869×1024

S e -49357.9

RT )

0.106

(16)

这就是用二元线性回归分析所建立的回火方程,其计算值与实际值比较结果见表5。由表5可见,计算值与实际值的差虽然比表4要大,但在600℃以下仍有很高的精确度,其

标准差为S =0.829.

3.3　对回归结果的分析讨论

从表4和表5所显示的结果来看,回火方程式(11)比(16)精确程度更高。其原因在于,一元线性回归是根据实际的H -T 关系曲线近似符合指数函数,通过回归分析求出不同回火时间下的A 、B 值,再根据其结果,用回归分析求出A 与S 、B 与S 的关系,最后得到回火方程式(11)。该式若改写成

?

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表5　回火方程(16)的计算值与实际值比较(HRC)

S (h )0.30.5 1.0 2.0 3.0 5.010.0200℃-0.4-0.4-0.4-0.3-0.2-0.100300℃-0.1+0.1-0.1-0.3-0.2+0.1-0.1400℃-0.2-0.5-0.5-0.8-0.7-0.7-0.8500℃+ 1.0+0.60-0.4-0.3-0.7- 1.2600℃+ 1.2+0.70-0.7- 1.0- 1.5- 2.1700℃

+ 2.0

+ 1.9

+0.9

+0.3

+0.5

-0.1

-0.5

注:表中数据为计算值与实际值之差(HR C)

54.5-H =548.5S -0.071exp(-5655.9S -0.043

/RT )

(17)则相当于回火激活能的部分为

Q =5655.9S

-0.043

(18)

即回火激活能是一个随回火条件不同而变化的量,这与实际情况正好相符;而在二元线性回归分析中,仍然采用了回火转变产物的量决定回火硬度这一假设,所以回火方程式(16)中相当于回火激活能的部分为

Q =(49357.9)0.106=5231.9(19)

与(18)式相比,它只相当于整个回火范围内激活能的一个平均值,因此必然导致回火方程

(16)比(11)有较大误差。

尽管(16)式比(11)式精确程度要低一些,但从表5的结果看,在温度不太高的情况下,其误差仍在生产上所允许的范围内,同样可用来作为制定回火工艺参数的依据。而回火方程(16)与由回火参量P 所描述的H -T -S 关系相比,其精确程度要高得多。其原因在于由P 参量所给的函数关系式,是建立在回火时间对硬度的影响呈一次方关系这一假设的基础上的,即H =f (M )=f (A S e

-Q /RT

);也就是说,在其它条件相同的情况下,随时间S 的延长,转变量M

的增加与硬度H 的下降呈线性比例变化。这与试验结果显然不符。如果将表2所给数据作H -S 关系曲线,就会发现S 对H 的影响呈指数关系。即,在转变的初期,随着回火时间的增加,转变量M 增加较快,H 下降幅度也较大;但随着时间的继续增加,则M 的增加趋于平缓,H 的下降也变慢。因此,不论用P 参量或K 参量[2]

来描述回火过程时,不仅误差较大,而且T 与S 的

互换性均会受到限制。

在回火方程式(16)的建立过程中,虽然也用了M =A ?S ?exp(-Q /R T )的观点,但由于参照了(11)式的结果,在假设的关系式(13)中,S 已不再是一次方关系,而是S B

关系,即由(13)式得H =f (A ′S B e

-Q ′

RT

)这与实际情况正好吻合。所以,回火方程式(16)比由P 参量所决定的关

系式精度更高。而回火方程(11)不仅考虑了回火激活能随回火条件而变化,而且还考虑了S 对H 的影响呈指数关系,所以其精确程度最好。但与(16)式相比,(11)式所给出的关系式稍微复

杂了一点,这主要表现在用(11)式来确定回火时间S 时,须用特殊的求解方法才能实现,而(16)式则不存在这类问题。

由以上的分析可知,回火方程(11)与(16)均可作为预测42CrM o 钢的回火硬度及选择回

?

10?陕　西　工　学　院　学　报第12卷

火工艺参数的依据。例如,在600℃回火时,要求硬度为HRC34.0,则根据(16)式求得回火时间为1.5(h)。

4　结论

4.1　本文使用两种回归分析方法建立的42CrM o 钢的回火方程(11)式和(16)式,都具有较高的精度和适用性,可用来预测某回火工艺下的硬度或作为快速回火时确定工艺参数的依据;4.2　回归计算结果表明,不仅回火时间S 对回火硬度H 的影响呈指数关系,而且回火激活能Q 也随回火条件而变化。但用P 参量来描述回火时H 、T 、S 之间的关系时,不仅忽略了Q 随回火条件而异这一事实,而且把回火时间对硬度的影响看作一次方关系的假设也与试验结果相悖,因此必然带来较大误差;

4.3　本试验所用方法及数学处理过程同样适用于其它调质钢。

参　考　文　献

1　Ho llo mon J.H and Jaffe L.D.T r ans.M et.Soc.AI M E,1945(162),223-249.

2　井上毅.烧b I 7±éá} N 新7$考(方H 使$方,热处理,1982(22),25—29.3　北京大学数学系。正交设计方法。化学工业出版社,1979.

M athematical Ex pressions to Predict

t he T empered Property of 42CrM o St eel

Guo Congsheng (Dep t .of M .E .,S haanx i I ntitute o f T echnology )

Abstract :In this paper ,the mathem atical expressio ns betw een the tem pered hardness,the tempering temperatur e and the tempering time for the quenched 42CrM o steel are estab-lished by using linear r eg ression analysis methods.T he results show that the mathematical expressio ns ar e sim ple and precise to predict the har dness of the quenched and tem pered 42CrM o steel .The precision of the predicting temper ed property by using the ttemper ing pa-rameter P =f [T (C +log S )]is also analysed .

Key words :42CrM o Steel;Mathem atical expressions;T em pering parameter

?

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郭从盛　朱杰武　42Cr M o 钢回火方程的建立

正火,回火,退火,淬火处理

正火，回火，退火，淬火的区别 1.退火 把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢冷却到室温． 退火有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。 a将钢加热到预定温度，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却称为完全退火．目的是降低钢的硬度，消除钢中不均匀组织和内应力． b，把钢加热到７５０度，保温一段时间，缓慢冷却至５００度下，最后在空气中冷却叫球化退火．目的是降低钢的硬度，改善切削性能，主要用于高碳钢． c，去应力退火又叫低温退火，把钢加热到５００～６００度，保温一段时间，随炉缓冷到３００度以下，再室温冷却．退火过程中组织不发生变化，主要消除金属的内应力． 2.正火 将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。 正火的主要目的是细化组织，改善钢的性能，获得接近平衡状态的组织。 正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，所以正火热处理的生产周期短。故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。 3.淬火

将钢件加热到临界点以上某一温度（45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢的淬火温度为760～780℃）,保持一定的时间，然后以适当速度在水（油）中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。 淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快，目的是为了获得马氏体组织。马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织，它的硬度高，但塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高。 4.回火 钢件淬硬后，再加热到临界温度以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。 淬火后的钢件一般不能直接使用，必须进行回火后才能使用。因为淬火钢的硬度高、脆性大，直接使用常发生脆断。通过回火可以消除或减少内应力、降低脆性，提高韧性；另一方面可以调整淬火钢的力学性能，达到钢的使用性能。根据回火温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。 A 低温回火１５０～２５０．降低内应力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐磨性． B 中温回火３５０～５００；提高弹性，强度． C 高温回火５００～６５０；淬火钢件在高于500℃的回火称为高温回火。淬火钢件经高温淬火后，具有良好综合力学性能（既有一定的强度、硬度，又有一定的塑性、韧性）。所以一般中碳钢和中碳合金钢常采用淬火后的高温回火处理。轴类零件应用最多。

钢的淬火回火工艺参数的确定样本

钢的淬火回火工艺参数的确定 作者：长江挖掘机厂 1前言 淬火是强化材料最有效的 热处理工艺方法,其工艺参数的选择直接影响着材料的性能。这 就要求热处理工作者不断创新 ，改进工艺，有效地发挥出材料的潜力，节约能源，降低生产 成本。本文简述了钢的淬回火工艺参数的确定及量化依据。 2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 °C ）;共析和过共析钢为 Ac1 + （30?50 C ）;合金钢的淬火加热温度常选用 Ac1（或Ac3） + （ 50?100 C ）;高合金钢含 有大量高熔点碳化物，要增大奥氏体化程度，淬火加热温度更高，有些已达到接近熔点的 程度。 为了达到钢所要求的不同性能 ，淬火加热温度正在向高或低两个方面发展。亚温淬火就是 将淬火温度降至 Ac3点以下5?10 C 的a+ 丫两相区，在保留大约10%?15%未溶铁素体 状态进行淬火，在保证强度及较高硬度的同时 ，塑性、 韧性得到改进，淬火变形或开裂明 显减少，回火脆性也有所减弱。现已作为一种新的成熟工艺已获得国内外热处理工作者的 共识。 另外，还有人发现］1 ］，以40Cr 钢为代表的亚共析钢在 淬火不但可获得最高的硬度，且各项力学性能也为最佳值 与其相反，提高某些钢的淬火温度也可获得预想不到的结果。如热模具钢 5CrMnMo 、 5CrNiMo 钢的淬火温度由传统的 860 C 提高至920 C （高出30?80 C ） : 2:，加速了碳化 物的溶解，增加了马氏体中的合金含量，组织均匀。能够获得大量的高位错马氏体 ，断裂韧 度大大提高，红硬性更为优异，其使用寿命成倍提高。又如，H13钢淬火温度由1050 C 提 高至1100 C 时，奥氏体晶粒并不明显长大，由于碳化物溶解加速，奥氏体中含碳及合金元 素增多，其结果使Sb S 0.2（室温和500 C ）及热疲劳性能提高，有利于延长H13钢的模 具使用寿命］3 ］。 Ac3点处有硬化峰出现，此温度 掌握得当能充分发挥钢的潜力。

淬火钢回火时力学性能的变化

淬火钢回火时力学性能的变化 ●低碳钢回火后力学性能 当低于200℃回火时，强度与硬度下降不多，塑性与韧性也基本不变。这是由于此温度下仅有碳原子的偏聚而无析出。固溶强化得以保持的缘故。 当高于300℃回火，硬度大大下降，塑性有所上升。这是由于固溶强化消失，碳化物聚集长大，α相回复、再结晶所致。所得综合性能并不优于低碳马氏体低温回火后性能。 ●高碳钢一般采用不完全淬火，使奥氏体中碳含量在0.5%左右。淬火后低温回火以获高的硬度，并生成大量弥散分布的碳化物以提高耐磨性，细化奥氏体晶粒。 当高于300℃回火时，硬度、强度下降明显，塑性有所上升，冲击韧性下降至最低。这是由于薄片状θ碳化物析出于马氏体条间并充分长大，从而降低了冲击韧性，而α基体因回复和再结晶共同作用，提高了塑性，降低了强度。 当低于200℃回火，硬度会略有上升，这是由于析出弥散分布的ε(η)碳化物，引起的时效硬化。 ●中碳钢回火后的力学性能 当低于200℃回火，析出少量的碳化物，硬化效果不大，可维持硬度不降。当高于300℃回火，随回火温度升高，塑性升高，断裂韧性K IC剧增。强度虽然下降，但仍比低碳钢高的多。 ●回火脆性 某些钢在回火时，随着回火温度的升高，冲击韧性反而降低。由于回火引起的脆性称为回火脆性。

当300℃回火时，硬度下降缓慢，一方面碳的进一步析出会降低硬度；另一方面，由于高碳钢中存在的较多的残余奥氏体向马氏体转变，又会引起硬化。这就造成硬度下降平缓，甚至有可能上升。回火后仍处于脆性状态。 在200~350℃出现的，称为第一类回火脆性；在450~650℃出现的，称为第二类回火脆性。 1. 第一类回火脆性，属不可逆回火脆性。 当出现了第一类回火脆性后，再加热到较高温度回火，可将脆性消除；如再在此温度范围回火，就不会出现这种脆性。故称之为不可逆回火脆性。在不少钢中，都存在第一类回火脆性。当钢中存在Mo、W、Ti、Al，则第I类回火脆性可被减弱或抑制。 目前，关于引起第一类回火脆性的原因说法很多，尚无定论。看来，很可能是多种原因的综合结果，而对于不同的钢料来说，也很可能是不同的原因引起的。 最初，根据第一类回火脆性出现的温度范围正好与碳钢回火时的第二个转变，即残余奥氏体转变的温度范围相对应而认为第一类回火脆性是残余奥氏体的转变引起的，因转变的结果将使塑性相奥氏体消失。这一观点能够很好地解释促Cr、Si等元素将第一类回火脆性推向高温以及残余奥氏体量增多能够进第一类回火脆性等现象。但对于有些钢来说，第一类回火脆性与残余奥氏体转变并不完全对应。故残余奥氏体转变理论不能解释各种钢的第一类回火脆性。 之后，残余奥氏体转变理论又一度为碳化物薄壳理论所取代。经电镜证实，在出现第一类回火脆性时，沿晶界有碳化物薄壳形成，据此认为第一类回火脆性是由碳化物薄壳引起的。沿晶界形成脆性相能引起脆性沿晶断裂这已是公认的了。问题是所观察到的碳化物薄壳究竟是怎样形成的。

常用钢号热处理淬火回火温度对照表.doc

如对你有帮助，请购买下载打赏，谢谢！常用钢号热处理淬火回火温度对照表(生产经验) 常用钢号热处理淬火回火温度对照表，热处理工作十五年的经验总结，此为实际生产所用，可能与教科书太一样，生产经验，仅做参考。以下HB代表布氏硬度值，HRC代码洛氏硬度C标尺。 1.45# 淬火温度830℃ 水冷硬度要求 HB229-269 回火温度 570 硬度要求 HB197-235， 回火温度 620 2.40Cr 淬火温度850℃ 油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 520 硬度要求 HB229-269， 回火温度 580 硬度要求 HB197-235，回火温度 640 3.35SiMn 淬火温度870℃ 油(水)冷硬度要求 HB330-360，回火温度 360 硬度要求 HB260-300，回火温度 500 硬度要求 HB229-269，回火温度 560 硬度要求 HB197-235，回火温度 620 4.35CrMo 淬火温度870℃ 油(水)冷硬度要求 HB330-360，回火温度 360 硬度要求 H B260-300，回火温度 500 硬度要求 HB229-269，回火温度 560 硬度要求 HB197-235，回火温度 620 5.30Cr2Ni2Mo 淬火温度870℃ 油冷硬度要求 HB290-341，回火温度 560 硬度要求 HB2 60-300，回火温度 600 硬度要求 HB229-269，回火温度 640 6.34Cr2Ni2Mo 淬火温度870℃油硬度要求 HB290-341，回火温度 560硬度要求 HB260-300， 回火温度 600硬度要求 HB229-269，回火温度 640 7.34Cr2Ni3Mo 淬火温度870℃ 油冷硬度要求 HB330-360，回火温度 380 硬度要求 H B290-341，回火温度 560 硬度要求 HB260-300，回火温度 600 硬度要求 HB229-269，回火温度 640 8.34CrMo1A 淬火温度870℃油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 590 硬度要求 HB22 9-269，回火温度 630 9.35CrMoSi 淬火温度930℃ 油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 600 硬度要求 HB2 29-269，回火温度 640 10.38CrMoA1 淬火温度930℃ 油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 600 硬度要求 HB 229-269，回火温度 690

45号钢热处理工艺

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。为使调质件得到好的综合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%。调质淬火时，要求工件整个截面淬透，使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。 淬火 ——淬火是将工件加热到AC3或AC1点以上某一温度保持一定时间。然后以适当速度快速冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。 目的：就是为了获得马氏体或下贝氏体组织，提高强度硬度，以便在随后不同温度回火后获得所需要的性能。 （1）淬火加热温度 淬火温度主要是根据Fe—Fe3C相图中钢的临界点确定。亚共析钢的淬火加热温度：AC3以上30℃~50℃，使钢完全奥氏体化，淬火后获得全部马氏体组织。共析钢、过共析钢的淬火加热温度：为AC1以上30℃~50℃，得到奥氏体和部分二次渗碳体，淬火后得到马氏体（共析钢）或马氏体加渗碳体（过共析钢）组织。 (2)淬火冷却 淬火冷却时，要保证获得马氏体组织，必须使奥氏体以大于马氏体临界冷却速度冷却，而快速冷却会产生很大淬火应力，导致钢件的变形与开裂。因此，淬火工艺中最重要的一个问题是既能获得马氏体组织，又要减小变形、防止开裂。 常用冷却介质：目前应用最广泛的淬火冷却介质是水和油。实际生产中，使用的冷却介质较多，到目前为止，尚未找到一种介质，能完全符合理想淬火冷却速度的要求。水具有较强烈的冷却能力，用作奥氏体稳定性较小的碳钢的淬火，水冷却介质最为合适。油的冷却能力比水小，因此，生产中用油作冷却介质，只适用于过冷奥氏体稳定性较大的合金钢淬火。

正火退火淬火回火的区别与联系

退火与回火的区别在于：（简单地说，退火就是不要硬度，回火还保留一定硬度。） 回火：高温回火所得组织为回火索氏体。回火一般不单独使用，在零件淬火处理后进行回火，主要目的是消除淬火应力，得到要求的组织，回火根据回火温度的不同分为低温、中温和高温回火。分别得到回火马氏体、屈氏体和索氏体。其中淬火后进行高温回火相结合的热处理称为调质处理，其目的是获得强度，硬度和塑性，韧性都较好的综合机械性能。因此，广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200－330。 退火：退火过程中发生得是珠光体转变，退火的主要目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，为后续加工和最终热处理做准备。去应力退火是为了消除由于塑性形变加工、焊接等而造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火工艺。锻造、铸造、焊接以及切削加工后的工件内部存在内应力，如不及时消除，将使工件在加工和使用过程中发生变形，影响工件精度。采用去应力退火消除加工过程中产生的内应力十分重要。去应力退火的加热温度低于相变温度A1，因此，在整个热处理过程中不发生组织转变。内应力主要是通过工件在保温和缓冷过程中自然消除的。为了使工件内应力消除得更彻底，在加热时应控制加热温度。一般是低温进炉，然后以100℃/h左右得加热速度加热到规定温度。焊接件得加热温度应略高于600℃。保温时间视情况而定，通常为2～4h。铸件去应力退火的保温时间取上限，冷却速度控制在（20～50）℃/h，冷至300℃以下才能出炉空冷。时效处理可分为自然时效和人工时效两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将铸件加热到550～650℃进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底. 什么叫回火？ -------------------------------------------------------------------------------- 回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作，通常也是工件进行热处理的最后一道工序，因而把淬火和回火的联合工艺称为最终热处理。淬火与回火的主要目的是： 1）减少内应力和降低脆性，淬火件存在着很大的应力和脆性，如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。 2）调整工件的机械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足各种工件不 同的性能要求，可以通过回火来调整，硬度，强度，塑性和韧性。 3）稳定工件尺寸。通过回火可使金相组织趋于稳定，以保证在以后的使用过程中不再发生变形。 4）改善某些合金钢的切削性能。 在生产中，常根据对工件性能的要求。按加热温度的不同，把回火分为低温回火，中温回火，和高温回火。 淬火和随后的高温回火相结合的热处理工艺称为调质，即在具有高度强度的同时，又有好的塑性韧性。主要用于处理随较大载荷的机器结构零件，如机床主轴，汽车后桥半轴，强力齿轮等。 什么叫淬火？ -------------------------------------------------------------------------------- 淬火是把金属成材或零件加热到相变温度以上，保温后，以大于临界冷却速度的急剧冷却，以获得马氏体组织的热处理工艺。淬火是为了得到马氏体组织，再经回火后，使工件获得良好的使用性能，以充分发挥材料的潜力。其主要目的是： 1）提高金属成材或零件的机械性能。例如：提高工具、轴承等的硬度和耐磨性，提高弹簧的弹性极限，提高轴类零件的综合机械性能等。 2）改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。如提高不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。

45号钢淬火回火实验要点

郑州航空工业管理学院金属材料及热处理 课程设计 学生专业：材料成型及控制工程学生姓名： 学生学号： 所在学院：机电工程学院 指导老师： 报告日期： 2015年5月14日

目录 一、实验综述---------------------------- （3） 二、实验目的---------------------------- （8） 三、实验设备---------------------------- （8） 四、实验过程---------------------------- （8） 五、实验结果---------------------------- （9） 六、实验结果分析------------------------- （12） 七、结论------------------------------- （12） 八、参考文献--------------------------- （13）

一、实验综述 45号钢综述 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。45号钢主要成分为Fe（铁元素），且含有以下 热处理是一种很重要的金属热加工的工艺方法，热处理是根据钢在固态下组织转变的规律，通过不同的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，达到改善刚才性能的一种热加工工艺。热处理一般是由加热、保温、和冷却三个阶段组成的，其基本工艺方法可分为退火、淬火及回火等，本次试验要求是淬火与回火。（一）钢的淬火 钢的淬火：淬火是指将钢加热到临界温度以上，保温后以大于临界冷却速度的速度冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。淬火的目的就是为了获得马氏体，并与适当的回火工艺相配合，以提高刚的力学性能。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）淬火温度选择 正确选定加热温度是保证淬火质量的重要一环。淬火加热温度的选择应以得到细小的奥氏体晶粒为原则，以便淬火后获得细小的马氏体组织。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的临界点确定，钢的淬火温度可根据（如图1所示）进行选择。对45#钢的亚共析钢，其加热温度为 Ac3+30~50oC，此实验采用的加热温度为790o。若加热温度不足（低于780oC的Ac3温度），则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低；但过高的加热温度（如超过Acm）不仅无助于强度、硬度的增加，反而会由于产生过多的残余奥氏体而导致硬度和耐磨性的下降。

常用钢号热处理淬火回火温度对照表

常用钢号热处理淬火回火温度对照表(生产经验) 常用钢号热处理淬火回火温度对照表，热处理工作十五年的经验总结，此为实际生产所用，可能与教科书太一样，生产经验，仅做参考。以下HB代表布氏硬度值，HRC代码洛氏硬度C标尺。 1.45# 淬火温度830℃ 水冷硬度要求 HB229-269 回火温度 570 硬度要求 HB197-235， 回火温度 620 2.40Cr 淬火温度850℃ 油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 520 硬度要求 HB229-269， 回火温度 580 硬度要求 HB197-235，回火温度 640 3.35SiMn 淬火温度870℃ 油(水)冷硬度要求 HB330-360，回火温度 360 硬度要求 HB260-300，回火温度 500 硬度要求 HB229-269，回火温度 560 硬度要求 HB197-235，回火温度 620 4.35CrMo 淬火温度870℃ 油(水)冷硬度要求 HB330-360，回火温度 360 硬度要求 H B260-300，回火温度 500 硬度要求 HB229-269，回火温度 560 硬度要求 HB197-235，回火温度 620 5.30Cr2Ni2Mo 淬火温度870℃ 油冷硬度要求 HB290-341，回火温度 560 硬度要求 HB2 60-300，回火温度 600 硬度要求 HB229-269，回火温度 640 6.34Cr2Ni2Mo 淬火温度870℃油硬度要求 HB290-341，回火温度 560硬度要求 HB260-300， 回火温度 600硬度要求 HB229-269，回火温度 640 7.34Cr2Ni3Mo 淬火温度870℃ 油冷硬度要求 HB330-360，回火温度 380 硬度要求 H B290-341，回火温度 560 硬度要求 HB260-300，回火温度 600 硬度要求 HB229-269，回火温度 640 8.34CrMo1A 淬火温度870℃油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 590 硬度要求 HB22 9-269，回火温度 630 9.35CrMoSi 淬火温度930℃ 油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 600 硬度要求 HB2 29-269，回火温度 640 10.38CrMoA1 淬火温度930℃ 油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 600 硬度要求 HB 229-269，回火温度 690 11.40CrMnMo860℃油硬度要求 HB330-360，回火温度 480硬度要求 HB290-341，回火温度 520硬度 要求 HB260-300，回火温度 580硬度要求 HB229-269，回火温度 640

钢的淬火回火工艺参数的确定

钢的淬火回火工艺参数的确定

钢的淬火回火工艺参数的确定 作者：长江挖掘机厂 1 前言 淬火是强化材料最有效的热处理工艺方法，其工艺参数的选择直接影响着材料的性能。这就要求热处理工作者不断创新，改进工艺，有效地发挥出材料的潜力，节约能源，降低生产成本。本文简述了钢的淬回火工艺参数的确定及量化依据。 2 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℃）；共析和过共析钢为Ac1＋（30～50℃）；合金钢的淬火加热温度常选用Ac1（或Ac3）＋（50～100℃）；高合金钢含有大量高熔点碳化物，要增大奥氏体化程度，淬火加热温度更高，有些已达到接近熔点的程度。 为了达到钢所要求的不同性能，淬火加热温度

正在向高或低两个方面发展。亚温淬火就是将淬火温度降至Ac3点以下5～10℃的α＋γ两相区，在保留大约10%～15％未溶铁素体状态进行淬火，在保证强度及较高硬度的同时，塑性、韧性得到改善，淬火变形或开裂明显减少，回火脆性也有所减弱。现已作为一种新的成熟工艺已获得国内外热处理工作者的共识。 此外，还有人发现［1］，以40Cr钢为代表的亚共析钢在Ac3点处有硬化峰出现，此温度淬火不仅可获得最高的硬度，且各项力学性能也为最佳值，掌握得当能充分发挥钢的潜力。 与其相反，提高某些钢的淬火温度也可获得预想不到的结果。如热模具钢5CrMnMo、 5CrNiMo钢的淬火温度由传统的860℃提高至920℃（高出30～80℃）［2］，加速了碳化物的溶解，增加了马氏体中的合金含量，组织均匀。可以获得大量的高位错马氏体，断裂韧度大大提高，红硬性更为优异，其使用寿命成倍提高。又如，H13钢淬火温度由1050℃提高至1100℃时，奥氏体晶粒并不明显长大，由于碳

(完整版)淬火回火工艺

渗碳淬火 目录 渗碳（carburizing/carburization） 渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。 渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25％)。渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。 渗碳工艺在中国可以上溯到2000年以前。最早是用固体渗碳介质渗碳。液体和气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛应用的。美国在20年代开始采用转筒炉进行气体渗碳。30年代﹐连续式气体渗碳炉开始在工业上应用。60年代高温(960～1100℃)气体渗碳得到发展。至70年代﹐出现了真空渗碳和离子渗碳。 编辑本段 原理 渗碳与其他化学热处理一样﹐也包含3个基本过程。 ①分解 渗碳介质的分解产生活性碳原子。

②吸附 活性碳原子被钢件表面吸收后即溶到表层奥氏体中﹐使奥氏体中含碳量增加。 ③扩散 表面含碳量增加便与心部含碳量出现浓度差﹐表面的碳遂向内部扩散。碳在钢中的扩散速度主要取决于温度﹐同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含 量有关。 渗碳零件的材料一般选用低碳钢或低碳合金钢(含碳量小於0.25％)。渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物﹐心部组织为韧性好的低碳马氏体或含 有非马氏体的组织﹐但应避免出现铁素体。一般渗碳层深度范围为0.8～1.2毫米﹐深度渗碳时可达2毫米或更深。表面硬度可达HRC58～63﹐心部硬度为HRC30～42。渗碳淬火后﹐工件表面产生压缩内应力﹐对提高工件的疲劳强度有利。因此渗碳被广泛用以提高零件强度﹑冲击韧性和耐磨性﹐借以延长零件的使用寿命。 编辑本段 分类 按含碳介质的不同﹐渗碳可分为固体渗碳﹑液体渗碳﹑气体渗碳和碳氮共渗。 编辑本段 渗碳工艺 1、直接淬火低温回火 组织及性能特点：不能细化钢的晶粒。工件淬火变形较大，合金钢渗碳件表面残余奥氏体量较多，表面硬度较低 适用范围：操作简单，成本低廉用来处理对变形和承受冲击载荷不大的零件，适用于气体渗碳和液体渗碳工艺。 2 、预冷直接淬火、低温回火，淬火温度800-850℃ 组织及性能特点：可以减少工件淬火变形，渗层中残余奥氏体量也可稍有降低，表面硬度略有提高，但奥氏体晶粒没有变化。 适用范围：操作简单，工件氧化、脱碳及淬火变形均小，广泛应用于细晶粒钢制造的各种工具。 3、一次加热淬火，低温回火，淬火温度820-850℃或780-810℃ 组织及性能特点：对心部强度要求较高者，采用820-850℃淬火，心部为低碳M，表面要求硬度高者，采用780-810℃淬火可以细化晶粒。 适用范围：适用于固体渗碳后的碳钢和低合金钢工件、气体、液体渗碳的粗晶粒钢，某些渗碳后不宜直接淬火的工件及渗碳后需机械加工的零件。 4、渗碳高温回火，一次加热淬火，低温回火，淬火温度840-860℃

实验报告：40钢试样退火、正火、淬火、热处理

西安交通大学实验报告 课程_机械工程材料_实验名称____________________ 系别______________________实验日期年月日 专业班号____________ 组别_________交报告日期年月日 姓名_______学号______________报告退发（订正、重做） 同组者____________________________________教师审批签字 实验名称 一、实验目的 （1）了解碳钢热处理操作。 （2）学会使用洛氏温度计测量材料的硬度性能值。 （3）利用数码显微镜获取金相组织图像，掌握热处理后的钢的金相组织分析。 探讨淬火温度、淬火冷却温度、回火温度T12钢的组织和性能影响。 二、实验内容 （1）40钢试样退火、正火、淬火、热处理。 （2）用洛氏硬度计测定试样热处理实验前后的硬度。 （3）观察样品，获取其纤维组织图像 对照金相图谱，分析讨论本次实验可能获得的典型组织：片状珠光体、片状马氏体、板条状马氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体等的金相特征。 三、实验概述 （1）热处理工艺参数的确定

Fe-Fe3C状态图和C-曲线是制定碳钢热处理工艺的重要依据。热处理工艺参数主要包括加热温度、保温时间和冷却速度。 （2）基本组织的金相特征 碳钢经热退火后可得到（近）平衡组织，淬火之后则得到各种不平衡组织。普通热处理除退火、淬火之外还有正火和回火。这样在研究钢热处理后的组织时，还要熟悉索氏体、托氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索式体等基本组织的金相特征。 （3）金相组织的数码图像 金相组织照片可提供材料内在质量的大量信息及数据，金相分析是材料科研、研发及生产中的重要分析手段。 XJP-6A金相显微镜数字采集系统是在XJP-6光学显微镜基础上，添加光学适配镜，通过图像采集和信息化处理，提供计算机数码图像的系统，可获得真实、精细的影像，以及高品质的金相显微组织照片 四、实验材料及设备 （1）砂纸、玻璃板、抛光机等金相制样设备。 （2）40钢 （3）马福电炉 （4）洛氏硬度计 （5）淬火水槽、油槽 （6）铁丝、钳子 （7）金相显微镜、数码金相显微镜

钢的五种热处理工艺精编版

钢的五种热处理工艺公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

钢的五种热处理工艺 热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺： 1、把金属材料加热到相变温度（700度）以下，保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。 2、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。 3、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在特定介质中（水或油） 快速冷却叫淬火。 ◆表面淬火 钢的表面淬火 有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。 根据供热方式不同，表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。 感应表面淬火后的性能:

1.表面硬度：经高、中频感应加热表面淬火的工件，其表面硬度往往比普通 淬火高 2～3 单位（HRC）。 2.耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。这主要是由于淬硬层 马氏体晶粒细小，碳化物弥散度高，以及硬度比较高，表面的高的压应力等综合的结果。 3.疲劳强度：高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高，缺口敏感性下降。对 同样材料的工件，硬化层深度在一定范围内，随硬化层深度增加而疲劳强度增加，但硬化层深度过深时表层是压应力，因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降，并使工件脆性增加。 一般硬化层深δ＝（10～20）％D。较为合适，其中D。为工件的有效直径。 ◆退火工艺 退火是将金属和合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体；共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。总之退火组织是接近平衡状态的组织。 退火的目的 ①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。 ②细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织和成分，改善钢的性能 或为以后的热处理作组织准备。 ③消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。

T10钢淬火与低温回火课程设计要点

金属材料工程专业 课程设计 T10钢的淬火与低温回火工艺设计 学院： 专业： 姓名： 学号：

概述： 1.1热处理原理与工艺 热处理是对固态金属或合金采用适当方式加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的加工方法。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，而这一般不是肉眼所能看到的。热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。 1.2 淬火工艺 淬火：指将钢件加热到Ac3 或Ac1（钢的下临界点温度）以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体（或贝氏体）组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬火，马

氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。 淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或下贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。 将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比，马氏体硬度最高。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适

钢的渗碳和碳氮共渗、淬火、回火工艺剖析

钢的渗碳和碳氮共渗、淬火、回火工艺 1、主题内容和适用范围 本工艺规定了渗碳钢的气体渗碳氮共渗淬火回火处理的工序 准备、工艺规范、操作规程、质量检验和安全环保等方面要求。 2、引用标准 JB3999—85 钢的渗碳和碳氮共渗淬火回火处理 GB85839—87 齿轮材料及热处理质量检验一般规定 ZBJ17022—88 齿轮碳氮共渗工艺及质量控制 ZBT04001—88 汽车渗碳齿轮金相检验 JB/ZQ4038—88 重载齿轮渗碳质量检验 GB9450—88 钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核 GB15735—1995 金属热处理生产过程安全卫生要求 3、工艺准备 3.1 工件准备 3.1.1 对照图纸了解被处理工件的材料牌号（或化学成份），予处理情况和质量要求，磨削留量，必要时检查齿轮（轴齿轮）的加工精度。 3.1.2工件表面不得有氧化皮、碰伤和裂纹，用清洗剂洗净油污后烘干。 3.1.3 工件表面不需要渗碳或碳氮共渗的部位，又无留余量，没安排剥碳层的加工工序，就要用防渗涂料保护，防渗涂料的厚度应大于0.3mm，涂层应致密，防渗涂料应符合ZB451—014的规定。 3.2 工装准备

3.3 开炉准备选用的工装应具有足够的热处理强度和刚度。 3.3.1检查热处理设备的机械和电气部分是否正常，炉子是否漏气。检查炉子需润滑油的部位，使其不断润滑。 3.3.2检查测温仪表，热电隅是否正常，要定期进行校验。 3.3.3定期清理气体渗碳炉炉罐中的碳黑和灰烬。 3.4工件的表卡和试样 3.4.1 根据工件的形状和要求，选用适当的吊具和夹具。 3.4.2 工件间要有5～10mm的间隙。 3.4.3 应随炉放置与装炉工件材质和予处理相同和符合GB8539—87“齿轮材料及热处理质量检验的一般规定”规定的样式，并放置在有代表性的位置，以备炉前操作抽样检查。 4、渗碳和碳氮共渗淬火回火处理的工艺规范和操作规程 4.1渗碳、碳氮共渗处理 4.1.1 装炉 4.1.1.1工件装炉前应把炉温升到渗碳或共渗温度，连续生产时可干上一炉出炉后立即装炉。 4.1.1.2 工件应装在炉子的有效加热区内，加热区的炉温不得超过±15℃。 4.1.1.3 每炉装载量不大于设备的装载量。 4.1.2 气体渗碳工艺规范和操作规程 4.1.2.1 气体渗碳工艺规范参照图1，低碳合金渗碳钢的渗碳温度取上限。

调质 渗碳 淬火以及常用钢材淬火回火温度与硬度以及

调质渗碳淬火 什么是调质?什么是渗碳?什么是淬火? 调质:淬火加高温回火(500--650摄氏度),调质后的组织为回火索氏体其综合性能好.市场上卖的调质钢材料即为在出厂时淬火加高温回火过了，选购此材料后不需要再做什么处理就可以满足一般的机加工要求。 渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中,加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层,从而获得表层高碳,心部仍保持原有成分. 相似的还有低温渗氮处理。 淬火，首先在此解释一下书本上所称的淬火(cui 四声）在现实中，工厂师傅并不那么叫，他们称呼为zhanhuo.淬火为机械加工热处理中四把火中的一种，主要是为了提高工件的硬度。方法是将钢件加热到相变线(Ac1或Ac3)以上某一温度,保温足够长时间获得奥氏体,然后以大于马氏体的临界冷却速度冷却,获得马氏体(或下贝氏体)组织. 渗碳淬火和调质的区别 渗碳是一种使碳原子渗入工件表面的过程，所以它是改变了表面的成分从而达到使表面具有更高的硬度和耐磨性。淬火是家工件加热到一定温度后，在用一定的介质冷却的方法来改变工件内部组织成分的方法。调质是淬火加回火的总称，因为淬火之后的工件中还有过饱和的马氏体和残余奥氏体，会产生不稳定，需要通过回火来改善。 什么是调质?什么是渗碳?什么是淬火? 调质:淬火加高温回火(500--650摄氏度),调质后的组织为回火索氏体其综合性能好.市场上卖的调质钢材料即为在出厂时淬火加高温回火过了，选购此材料后不需要再做什么处理就可以满足一般的机加工要求。 渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中,加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层,从而获得表层高碳,心部仍保持原有成分. 相似的还有低温渗氮处理。 淬火，首先在此解释一下书本上所称的淬火(cui 四声）在现实中，工厂师傅并不那么叫，他们称呼为zhanhuo.淬火为机械加工热处理中四把火中的一种，主要是为了提高工件的硬度。方法是将钢件加热到相变线(Ac1或Ac3)以上某一温度,保温足够长时间获得奥氏体,然后以大于马氏体的临界冷却速度冷却,获得马氏体(或下贝氏体)组织.

45号钢热处理工艺

1 45号钢要求硬度HRC40-50，是不是要淬火+低温回火？ 换算成布氏硬度大约是380～470HB，根据一般热处理规范，热处理制度与硬度关系大致如下： 淬火温度：840℃水淬 回火温度：150℃回火，硬度约为57HRC；200℃回火，硬度约为55HRC；250℃回火，硬度约为53HRC；300℃回火，硬度约为48HRC；350℃回火，硬度约为45HRC；400℃回火，硬度约为43HRC；500 ℃回火，硬度约为33HRC；600℃回火，硬度约为20HRC 一般情况下热处理工艺都指标准范围内中间成分，且热处理温度都存在一个调整范围，如成分在范围内存在偏差，可以相应调整淬火温度和回火温度 2 1.临界温度指钢材的奥氏体转变温度。不同含量的钢材有着不同的临界点，但临界点有着一个范围内的浮动，所以下临界点温度指的就是奥氏体转变的最低温度。 2. 常用碳钢的临界点 钢号临界点(℃) 20钢735-855 (℃) 45钢724-780 (℃) T8钢730 -770(℃) T12钢730-820 (℃) 3 20Cr，40Cr，35CrMo，40CrMo，42CrMo：正火温度850-900℃，45号钢正火温度850℃左右。 4 20CrMnTi Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 740 825 680 730 5 Cr12MoV热处理知识 Cr12MoV钢是高碳高铬莱氏体钢，常用于冷作模具，含碳量比Cr12钢低。该钢具有高的淬透性，截面300mm以下可以完全淬透，淬火时体积变化也比Cr12钢要小。 其热处理制度为：钢棒与锻件960℃空冷+ 700～720℃回火，空冷。 最终热处理工艺：

钢的淬火回火工艺

《钢的淬火回火工艺》 1.用于钢制零件在箱式、井式和盐浴加热炉中的淬火回火工艺。 2.对表面不允许氧化、脱碳的零件，当在空气炉中加热时，应在零件表面涂以饱和硼砂水溶液或石墨油 （10%石墨粉+90%机油），也可采用生铁屑+5%木炭作填料装箱密封。 3.淬火回火加热温度：淬火加热温度主要根据钢的临界点、形状尺寸等因素确定。回火加热温度按零件 材料、机械性能和硬度要求进行选择。 常用钢材淬火回火与硬度的参数

4.淬火保温时间：根据零件的材料、有效厚度、加热介质、装炉方式、装炉量等具体情况而定。 淬火保温时间按下列公式计算：T=KAD 式中T—保温时间（min）；K—装炉系数（通常取1.0~1.5）； A—保温系数（空气炉中加热碳素钢取1.0~1.2，合金钢取1.2~1.5）；D—零件有效厚度。 5.有效厚度：①圆棒形零件以直径为有效厚度。②扁平形零件以其截面为其有效厚度。③套类零件高度 不大于1.5倍壁厚时，以高度为有效厚度；高度大于1.5倍壁厚时，以1.5倍的壁厚为有效厚度；外径与内径比值大于7，而内径小于50mm时，以外径为有效厚度。 7.淬火冷却方式：碳素钢零件和形状筒单截面较大的合金钢制件多采用水淬油冷淬火，水淬油冷淬火的 零件在水中的冷却时间按有效截面每秒3~5mm计算，从水中油的间隔时间应不大于1~2秒。 8.回火冷却方式：碳素钢和合金钢一般多采用空气冷却。有回火脆性的合金钢应于油中或水中冷却，硝 盐炉中回火的零件应于水中冷却。 9.装炉： ⑴零件应均匀摆放于炉内有效加热区，工件间留有适当间隙。 ⑵细长零件应尽量在井式炉或盐炉中垂直吊挂加热。 ⑶同炉加热的零件、截面尺寸不宜相差太大，大截面零件应摆放在炉膛里面，以便小件先出炉。大小零件应分别计算加热时间。 ⑷碳钢及低合金钢中小截面的零件，可直接装入与淬火温度相同或高出淬火温度0～30℃的炉中加热。 ⑸高合金钢零件要经过一次或二次预热，才能加热淬火。 10.淬火操作： ⑴成批生产的零件，应先淬1～2件，待检查合格后再继续处理，在处理过程中定期抽检，以免产生成批废品。 ⑵淬火后应及时回火，一般零件淬火至回火间隙不超过4~8小时，大型或形状复杂易开裂的零件应立即回火。 ⑶返工的零件在重淬前一般需经高温回火或正火处理，合金工具钢、高速钢零件需经退火处理。处理时要采取保护措施，防止表面氧化脱碳。 ⑷用盐水、碱液冷却的零件，冷却后应进行清洗，以免腐蚀零件。 ⑸不同类型零件在淬火冷却过程中应遵守下列原则： ①轴、套筒、圆环类零件应沿轴心方向垂直淬入冷却剂，并在冷却剂中上下适当窜动。 ②垫圈类零件应径向垂直淬入冷却剂。 ③长板类零件选择横向侧面淬入冷却剂为好。 ④有盲孔凹面的零件，盲孔、凹面向上进入冷却剂，用水淬油冷时，应将孔中的水倒去再入油冷却。 ⑤截面厚薄相差较大的零件，大截面部分应先进入冷却剂。 ⑥带单面长槽的零件应槽口向上，一端倾斜45°淬入冷却剂。 11.回火处理： ⑴必须清洗掉零件的油污、残渣后才能进行回火。 ⑵细长零件装筐时不准堆压，要垂直摆放或吊挂。 ⑶有淬裂危险的零件，在淬火冷却至50~80℃即应装炉回火。 ⑷在浴炉中回火时，零件在液面下的距离应大于30mm。