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45鋼,40Cr鋼的熱處理工藝介紹

45鋼,40Cr鋼的熱處理工藝介紹

鋼的熱處理:是將固態(tài)鋼材采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻以獲得所需組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。熱處理不僅可用于強(qiáng)化鋼材,提高機(jī)械零件的使用性能,而且還可以用于改善鋼材的工藝性能。其共同點(diǎn)是:只改變內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),不改變表面形狀與尺寸。

熱處理工藝能夠顯著地提高鋼的力學(xué)性能,增加零件的強(qiáng)度、韌性和使用壽命,提高硬度和耐磨性。所以重要的機(jī)器零件和工具都要進(jìn)行熱處理。熱處理還可以改善工件的加工工藝性能,從而提高生產(chǎn)率和加工質(zhì)量。因此,熱處理在機(jī)械制造工業(yè)中起著十分重要的作用。下面以45鋼和40Cr鋼為例。

在生產(chǎn)中將淬火后再進(jìn)行高溫回火稱(chēng)為“調(diào)質(zhì)處理”,調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合機(jī)械性能,廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件,特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類(lèi)等。但表面硬度較低,不耐磨。可用調(diào)質(zhì)+表面淬火提高零件表面硬度。

1、45鋼——優(yōu)質(zhì)中碳結(jié)構(gòu)鋼

45鋼,是GB中的叫法,JIS中稱(chēng)為:S45C,ASTM中稱(chēng)為1045,080M46,DIN稱(chēng)為:C45;45鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼,化學(xué)成分:含碳(C)量是0.42~0.50%,Si含量為0.17~0.37%,Mn含量0.50~0.80%,Cr含量<=0.25%。冷熱加工性能都不錯(cuò),機(jī)械性能較好,且價(jià)格低、來(lái)源廣,所以應(yīng)用廣泛。它的最大弱點(diǎn)是淬透性低,截面尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。

45鋼熱處理推薦溫度:正火850,淬火840,回火600.

①.45鋼淬火后沒(méi)有回火之前,硬度大于HRC55(最高可達(dá)HRC62)為合格。實(shí)際應(yīng)用的最高硬度為HRC55(高頻淬火HRC58)。

②.45鋼不采用滲碳淬火的熱處理工藝。

45鋼的調(diào)質(zhì):45鋼淬火溫度在A3+(30~50)℃,在實(shí)際操作中,一般是取上限的。偏高的淬火溫度可以使工件加熱速度加快,表面氧化減少,且能提高工效。為使工件的奧氏體均勻化,就需要足夠的保溫時(shí)間。如果實(shí)際裝爐量大,就需適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間。不然,可能會(huì)出現(xiàn)因加熱不均勻造成硬度不足的現(xiàn)象。但保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),也會(huì)也出現(xiàn)晶粒粗大,氧化脫碳嚴(yán)重的弊病,影響淬火質(zhì)量。我們認(rèn)為,如裝爐量大于工藝文件的規(guī)定,加熱保溫時(shí)間需延長(zhǎng)1/5。因?yàn)?5鋼淬透性低,故應(yīng)采用冷卻速度大的10%鹽水溶液。

工件入水后,應(yīng)該淬透,但不是冷透,如果工件在鹽水中冷透,就有可能使工件開(kāi)裂,這是因?yàn)楫?dāng)工件冷卻到180℃左右時(shí),奧氏體迅速轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體造成過(guò)大的組織應(yīng)力所致。因此,當(dāng)淬火工件快冷到該溫度區(qū)域,就應(yīng)采取緩冷的方法。由于出水溫度難以掌握,須憑經(jīng)驗(yàn)操作,當(dāng)水中的工件抖動(dòng)停止,即可出水空冷(如能油冷更好)。另外,工件入水宜動(dòng)不宜靜,應(yīng)按照工件的幾何形狀,作規(guī)則運(yùn)動(dòng)。靜止的冷卻介質(zhì)加上靜止的工件,導(dǎo)致硬度不均勻,應(yīng)力不均勻而使工件變形大,甚至開(kāi)裂。

45鋼調(diào)質(zhì)件淬火后的硬度應(yīng)該達(dá)到HRC56~59,截面大的可能性低些,但不能低于HRC48,不然,就說(shuō)明工件未得到完全淬火,組織中可能出現(xiàn)索氏體甚至鐵素體組織,這種組織通過(guò)回火,仍然保留在基體中,達(dá)不到調(diào)質(zhì)的目的。45鋼淬火后的高溫回火,加熱溫度通常為560~600℃,硬度要求為HRC22~34。因?yàn)檎{(diào)質(zhì)的目的是得到綜合機(jī)械性能,所以硬度范圍比較寬。但圖紙有硬度要求的,就要按圖紙要求調(diào)整回火溫度,以保證硬度。如有些軸類(lèi)零件要求強(qiáng)度高,硬度要求就高;而有些齒輪、帶鍵槽的軸類(lèi)零件,因調(diào)質(zhì)后還要進(jìn)行銑、插加工,硬度要求就低些。關(guān)于回火保溫時(shí)間,視硬度要求和工件大小而定,我們認(rèn)為,回火后的硬度取決于回火溫度,與回火時(shí)間關(guān)系不大,但必須回透,一般工件回火保溫時(shí)間總在一小時(shí)以上。

如果用45鋼滲碳,淬火后芯部會(huì)出現(xiàn)硬脆的馬氏體,失去滲碳處理的優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在采用滲碳工藝的材料,含碳量都不高,到0.30%芯部強(qiáng)度已經(jīng)可以達(dá)到很高,應(yīng)用上不多見(jiàn)。0.35%從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)實(shí)例,只在教科書(shū)里有介紹。可以采用調(diào)質(zhì)+高頻表面淬火的工藝,耐磨性較滲碳略差。

45鋼,40Cr鋼的熱處理工藝介紹


2、40Cr鋼——合金結(jié)構(gòu)鋼

40Cr屬于GB3077“合金結(jié)構(gòu)鋼”。40Cr鋼的含碳量為0.37%~0.44%,比45鋼略低,Si、Mn的含量相當(dāng),含Cr0.80%~1.10%。在熱軋供貨的情況下,這1%的Cr基本不起作用,它倆的力學(xué)性能大體相當(dāng)。由于40Cr的價(jià)格比45鋼貴一半左右,所以出于經(jīng)濟(jì)性的考慮能用45鋼的就不用40Cr。

40Cr鋼的調(diào)質(zhì)處理:Cr在熱處理中的主要作用是提高鋼的淬透性。由于淬透性提高,淬火(或調(diào)質(zhì))處理后40Cr的強(qiáng)度、硬度、沖擊韌性等機(jī)械性能也明顯比45鋼高,但也是由于淬透性強(qiáng),在淬火時(shí)40Cr的內(nèi)應(yīng)力也就比45鋼大,同樣的條件下40Cr材料的工件開(kāi)裂傾向也就比45鋼材料的工件大。因此為避免工件開(kāi)裂,40Cr淬火時(shí)大多選用導(dǎo)熱性較低的油作為淬火介質(zhì)(有時(shí)也用雙液淬火法,俗話(huà)叫水淬油冷),而45剛則用導(dǎo)熱性較高的水作為淬火介質(zhì)。當(dāng)然,水和油的選擇也不是絕對(duì)的,和工件的形狀也有密切關(guān)系。形狀簡(jiǎn)單的40Cr零件也可以使用水淬,而形狀復(fù)雜的45鋼零件也許就得使用油淬甚至鹽浴。

40Cr工件調(diào)質(zhì)的淬回火,各種參數(shù)工藝卡片都有規(guī)定,我們?cè)趯?shí)際操作中體會(huì)是:

(1)40Cr工件淬火后應(yīng)采用油冷,40Cr鋼的淬透性較好,在油中冷卻能淬硬,而且工件的變形、開(kāi)裂傾向小。但是小型企業(yè)在供油緊張的情況下,對(duì)形狀不復(fù)雜的工件,可以在水中淬火,并未發(fā)現(xiàn)開(kāi)裂,只是操作者要憑經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)格掌握入水、出水的溫度。

(2)40Cr工件調(diào)質(zhì)后硬度仍然偏高,第二次回火溫度就要增加20~50℃,不然,硬度降低困難。

(3)40Cr工件高溫回火后,形狀復(fù)雜的在油中冷卻,簡(jiǎn)單的在水中冷卻,目的是避免第二類(lèi)回火脆性的影響。回火快冷后的工件,必要時(shí)再施以消除應(yīng)力處理。

中碳鋼熱處理后能夠達(dá)到的最高硬度約為HRC55(HB538),σb為600~1100MPa。所以在中等強(qiáng)度水平的各種用途中,中碳鋼得到最廣泛的應(yīng)用,除作為建筑材料外,還大量用于制造各種機(jī)械零件。而中碳鋼只要溫度夠,保溫時(shí)間夠一般都是可能達(dá)到這個(gè)硬度值的,要是不變形是不可能的事。建議一是有加工余量,然后上磨床加工,二是表面淬火。

45鋼,40Cr鋼的熱處理工藝介紹

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2019年12月12日 2:42 [山西省大同市网友]

方便加一下微信吗?

2019年12月12日 1:54 笠蓑湿 [湖北省襄州区网友]

像您的文章写的这么专业的,真的不多,学习中......

2019年12月12日 1:52 [山东省新泰市网友]

这篇文章写得好!

2019年12月12日 1:45 瑶冰魄 [黑龙江省呼玛县网友]

25*2.5 可以生产吗?

2019年12月12日 0:20 依诺 [山西省保德县网友]

精密钢管博客,专业!

2019年12月11日 23:40 [山东省莱阳市网友]

这篇文章很专业哦,收藏了。

2019年12月11日 23:33 [黑龙江省道里区网友]

微信公众号 steeltuber 是你们的吧?

2019年12月11日 22:35 [云南省文山壮族苗族自治州网友]

你好,我们特斯拉将在中国建厂,希望有机会合作共赢。

2019年12月11日 21:53 殊途 [辽宁省海州区网友]

上次问你们定的管子 我定的公差是 +/-0.10 结果你们发过来的货是 +/-0.03了公差,我们的轴承装不上去,精度做的太高了。

2019年12月11日 20:39 [浙江省衢州市网友]

你们厂在哪里?

2019年12月11日 18:57 糊涂壹世

你好,请问 现在10*1什么价格?

2019年12月11日 18:53 溪筠 [广东省禅城区网友]

不想说什么,就是想来点个赞!

2019年12月11日 18:39 假面人 [新疆维吾尔自治区阿合奇县网友]

你好,请问现在8*1什么价格?

2019年12月11日 17:23 淮上晚风 [山东省苍山县网友]

Thanks!

2019年12月11日 17:11 愚公移山

你好你们厂8*1有现货吗?

2019年12月11日 16:51 [山东省市辖区网友]

14*1.5 汽车预警装置上面用的管子 你们可以生产不?

2019年12月11日 15:13

一个字 “赞”!!!!

2019年12月11日 14:46 沃飞客服 [四川省市中区网友]

这篇文章写的很到位,专业知识分析的很透彻,正在研读中......

2019年12月11日 14:20 [重庆市奉节县网友]

What's your email address? I want to order steel tube.

2019年12月11日 13:10 花争发 [广东省海珠区网友]

这方面的技术 要学习学的。

2019年12月11日 12:52 旧伤疤 [辽宁省兴城市网友]

中国的钢厂真多,但是很多技术还是不如国外的。.

2019年12月11日 10:28 情已空 [山东省招远市网友]

这篇文章专业的。

2019年12月11日 10:21 大公无私 [陕西省吴堡县网友]

精密钢管,就是要做的精密,性能要达标,您的文章中写的很有道理。

2019年12月11日 10:08 [黑龙江省绥棱县网友]

收藏!

2019年12月11日 8:26 爆笑家族 [陕西省汉阴县网友]

专业!

2019年12月11日 8:03 [云南省临沧市网友]

钢材技术全面的。

2019年12月11日 7:37 [山西省朔城区网友]

Hello, pls send your offer to steeog@gmail.com we need the tube 13*1.5 SAE1020 Thanks!

2019年12月11日 6:21 凝露 [安徽省瑶海区网友]

Good technology!

2019年12月11日 6:00 曾经只是过去式 [黑龙江省拜泉县网友]

你们公司钢管最精的精度做到多少?

2019年12月11日 5:33 诛笑靥 [四川省阿坝藏族羌族自治州网友]

我也是做精密管的厂家,向您学习,学习您的专业知识。

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