σb\Mpa:≥600
σs\Mpa:≥355
δ5\%:≥16
ψ\%:≥40
硬度\HB:≤197
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%调制处理硬度规格尺寸
45#(号)钢和40Cr钢调质的热处理工艺
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。
调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类,不管是碳钢还是合金钢,其含碳量控制比较严格。如果含碳量过高,调质后工件的强度虽高,但韧性不够,如含碳量过低,韧性提高而强度不足。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。小型工厂不可能每炉搞金相分析,一般只作硬度测试,这就是说,淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度,回火后硬度按图要求来检查。
工件调质处理的操作,必须严格按工艺文件执行,我们只是对操作过程中如何实施工艺提些看法。
1、 45号钢的调质
45号钢是中碳结构钢,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号钢淬火温度在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号钢淬透性低,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号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号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。
2、40Cr钢的调质处理
Cr能增加钢的淬透性,提高钢的强度和回火稳定性,具有优良的机械性能。截面尺寸大或重要的调质工件,应采用Cr钢。但Cr钢有第二类回火脆性。
40Cr工件调质的淬回火,各种参数工艺卡片都有规定,我们在实际操作中体会是:
(一)40Cr工件淬火后应采用油冷,40Cr钢的淬透性较好,在油中冷却能淬硬,而且工件的变形、开裂倾向小。但是小型企业在供油紧张的情况下,对形状不复杂的工件,可以在水中淬火,并未发现开裂,只是操作者要凭经验严格掌握入水、出水的温度。
(二)40Cr工件调质后硬度仍然偏高,第二次回火温度就要增加20~50℃,不然,硬度降低困难。
(三)40Cr工件高温回火后,形状复杂的在油中冷却,简单的在水中冷却,目的是避免第二类回火脆性的影响。回火快冷后的工件,必要时再施以消除应力处理。
影响调质工件的质量,操作工的水平是个重要因素,同时,还有设备、材料和调质前加工等多方面的原因,我们认为:
(一)工件从加热炉转移到冷却槽速度缓慢,工件入水的温度已降到低于Ar3临界点,产生部分分解,工件得到不完全淬火组织,达不到硬度要求。所以小零件冷却液要讲究速度,大工件予冷要掌握时间。
(二)工件装炉量要合理,以1~2层为宜,工件相互重叠造成加热不均匀,导致硬度不匀。
(三)工件入水排列应保持一定距离,过密使工件近处蒸气膜破裂受阻,造成工件接近面硬度偏低。
(四)开炉淬火,不能一口气淬完,应视炉温下降程度,中途闭炉重新升温,以便前后工件淬后硬度一致。
(五)要注意冷却液的温度,10%盐水的温度如高于60℃,不能使用。冷却液不能有油污、泥浆等杂质,不然,会出现硬度不足或不均匀现象。
(六)未经加工毛坯调质,硬度不会均匀,如要得到好的调质质量,毛坯应粗车,棒料要锻打。
(七)严把质量关,淬火后硬度偏低1~3个单位,可以调整回火温度来达到硬度要求。但淬火后工件硬度过低,有的甚至只有HRC25~35,必须重新淬火,绝不能只施以中温或低温回火以达到图纸要求完事,不然,失去了调质的意义,并有可能产生严重的后果。 材质 厚度 宽度 长度 吨位 公司 产地 探伤 45# 100 2600 6800 13.879 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 100 2630 6750 13.936 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 100 2150 13800 23.291 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 178 1760 2420 5.951 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 160 720 2000 1.809 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 130 1200 1350 1.653 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 130 740 1400 1.057 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 58 660 1220 0.367 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 130 750 1230 0.941 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 130 2340 2370 5.659 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 140 1710 2320 4.36 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 20 1160 4530 4.95 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 120 1360 1830 2.344 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 120 2340 8900 19.618 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 100 2170 9230 15.723 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 100 2180 9200 15.744 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 100 2190 9200 15.816 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 50 1140 1880 0.841 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 50 970 1900 0.723 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 100 1000 1760 1.382 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 70 2570 8800 12.427 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 70 2570 9100 12.851 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 70 2590 8980 12.78 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 60 2560 12700 15.313 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 60 2570 12050 14.586 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 60 2570 6220 7.529 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 60 2570 12080 14.622 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 50 2240 12540 11.025 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 50 2280 12650 11.32 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 50 2290 12450 11.19 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 50 2300 12500 11.284 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 50 2500 12850 12.609 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 50 2520 12600 12.463 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 55 2540 12180 13.357 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 55 2550 12500 13.762 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级 45# 55 2580 12350 13.757 舞钢晨涛 舞钢 Ⅱ级 45# 55 2590 12400 13.866 舞钢晨涛 舞钢 Ⅰ级