45号钢热处理

热处理

推荐热处理温度：正火850，淬火840，回火 600.

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 45号钢管

模板,梢子,导柱等,但须热处理。

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。

调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。

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。现在采用渗碳工艺的材料，含碳量都不高，到0.30％芯部强度已经可以达到很高，应用上不多见。0.35％从来没见过实例，只在教科书里有介绍。可以采用调质＋高频表面淬火的工艺，耐磨性较渗碳略差。

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％，冲击功为39J

45钢淬火处理后最高可以达到HRC55，当然要求热处理工艺和材质成分要对。但正如你担心的，要达到HRC55的硬度，45钢就只能进行低温回火，得到的回火马氏体较粗大，的确是硬而脆，使用意义不在，所以一般45钢淬火后的硬度控制在HRC50左右。如果没有耐磨性的要求，更常用的是调质处理。

45号钢可以采取碳氮共渗的热处理工艺获得较高的硬度，硬度可达

HRC55-HRC65，不知你做什么用，这种热处理工艺值得参考，常常被人们忽略。重庆鼎星渗氮公司为你解答

45钢热处理理论上最高硬度是能达到55HRC的，小件更是能达到60HRC，尺寸大了就难以达到。由于需要高硬度而只能低温回火，所以得到的是硬而脆的粗大马氏体，经过普通热处理即可。

淬火得到全马氏体有一个临界淬火速度，45钢临界淬火速度较大，要求冷却能力较强的冷却介质，故常用水。

40Cr由于加入Cr、使得其C曲线右移，临界淬火速度减小，油淬才成为可能。

由于工件表面和心部冷却速度有差异（表面快、心部慢），每个钢种对于不同淬火介质有个临界淬透直径（即获得全马氏体），所以不能一概而论说45、40Cr是否可用油淬，应该根据工件的大小（截面尺寸）。

临界淬透直径可查手册。

45号钢用水淬火主要是它的淬透性较差，而水的冷却能力大；40Cr钢用油淬火是因为合金钢的淬透性较好，虽然油的冷速不大，但能满足合金钢的淬透性要求，油淬的好处是冷却特性较好，且不易产生变形。

如果45号钢用油淬火能满足淬透性要求的话，当然可以。

2楼的理论知识回答很专业了。如果你是45钢调质的话硬度要求不是很高（一般HRC28-32)，尺寸不是很大，（厚度不要超过3CM）当然可以用油来淬火,用油淬火的话，相应的淬火温度可以高点，但是如果你要淬硬的话，那就用水吧， 其实2个材料还是选40Cr好点，淬透性好，淬火后的硬度均匀，不易发生淬裂，而45容易发生淬火后硬度不匀，淬火时棱角有时会淬裂，而且2种材料的价位相差不大。

第二篇：碳钢的热处理实验指导书

工程材料与机械制造基础实验指导书

北京理工大学珠海学院机械与车辆学院

2011.10

实验三   碳钢的热处理实验

一、       实验目的

1、了解碳钢热处理的基本方法。

2、了解不同热处理方法对碳钢组织与性能的影响。   

二、       实验原理

热处理是指将钢在固态下加热、保温和冷却, 以改变钢的组织结构, 获得所需要性能的一种工艺。不同的热处理工艺过程，会使钢得到不同的组织，从而获得所需要的性能。

钢的热处理基本工艺方法可分为退火、正火，，淬火和回火等。

1、钢的退火和正火

钢的退火是把钢加热到临界温度或以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉冷却。此时奥氏体在高温区发生分解而得到比较接近平衡状态的组织。中碳钢(如40、45钢)经退火后组织稳定，硬度较低(HBl80~220)有利于下一步进行切削加工。

正火是将钢加热到或以上30～50，保温后空冷。因冷却速度稍快，与退火组织相比，组织中的珠光体相对量较多，且片层较细密，所以性能有所改善。对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善切削加工性，提高零件表面光洁度；对高碳钢则正火可消除网状渗碳体，为下一步球化退火及淬火作准备。

2、钢的淬火

淬火是将钢加热到 (亚共析钢)或 (过共析钢)以上30—50，保温后放入各种不同冷却介质中快速冷却(应大于)，以获得马氏体组织的一种工艺。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。

淬火必须考虑三个重要因素：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。淬火时的加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据相图确定。亚共析钢，其加热温度为+30～50~。过共析钢，加热温度为+30～50。不能任意提高加热温度。温度过高晶粒容易长大，并增加氧化脱碳和变形的倾向。各种不同成分碳钢的临界温度列于表3-1中。

（2）保温时间的确定

淬火加热时间实际上是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所用的加热介质、加热方法等因素有关，一般按照经验公式加以估算，碳钢在电炉中加热时间的计算可参见表3-2。

表3-1   各种碳钢的临界温度（近似值）

表3-2  碳钢在箱式电炉中保温时间的确定

(3) 冷却速度的影响

冷却是淬火的关键工序，直接影响到钢淬火后的组织和性能。冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织；在这个前提下又应尽量缓慢冷却，以减小内应力，防止变形和开裂。 可根据C曲线图，使淬火工件在过冷奥氏体最不稳定的温度范围(650～550)进行快冷(即与C曲线的“鼻尖”相切)，而在较低温度(300—100)时的冷却速度则尽可能小些。

不同的冷却介质在不同的温度范围内的冷却能力有所差别。各种冷却介质的特性见表3-3。

3、钢的回火

钢经淬火后得到的马氏体组织质硬而脆，并且工件内部存在很大的内应力，如果直接进行磨削加工往往会出现龟裂；一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化而失去精度，甚至开裂。因此淬火钢必须进行回火处理。

回火是指将淬火钢加热到A1以下的某温度保温后冷却的工艺。碳钢常用的回火种类、回火目的、回火后的组织及应用见表3-4。

表3-3   几种常用淬火介质的冷却能力

表3-4  几种常用回火种类的应用

三、       实验用设备、仪器和材料

  1、实验设备、仪器

SX2系列箱式电炉、HR-150A型洛氏硬度计、HB—3000型布氏硬度计、20倍读数显微放大镜、淬火水槽。

  2、实验工具及材料

45#试样若干、细铁丝网、细铁丝、冷却剂—水（20~30）、夹钳、砂纸。

四、实验内容

 1、45号钢的正火、淬火与回火

（1）每4人一组，每组取3块45号钢试样，一块用作正火，另外两块用作淬火。

（2）用细铁丝网及铁丝将需淬火的试样绑扎好，另外用作正火的试样不需绑扎。

（3）将所有试样放入箱式电炉中加热至860℃，保温约15—20分钟。

（4）2人一组，分别进行水冷(2块)、空冷(1块)操作。

（5）将水冷试样取出1块放入400℃的中温炉中回火，保温时间约20—25分钟。

2、45号钢热处理后的硬度测试

（1）45号钢正火（空冷）后的硬度测试

将正火后的试样用砂纸磨去氧化皮，然后测量布氏硬度(测1点)。注意根据试样厚度和状态，依据实验一中的表1—1选择合适的布什硬度测试规范。将测试数据填写在表3—5中。

（2）45号钢淬火、回火后的硬度测试

将淬火、淬火+回火后的试样用砂纸磨去氧化皮，然后测量洛氏硬度(各测3点)，

将测试数据填写在表3—6中。

表3-5  45号钢正火后硬度测试结果

表3-6  45号钢淬火、回火后硬度测试结果

五、实验注意事项

1、本实验加热所用电炉，由于炉内电阻丝距离炉膛较近，容易漏电，所以电炉一定要接地，在放取试样时必须先关断电源。

2、往炉中放、取试样必须使用夹钳，夹钳必须擦干，不得沾有油和水。开关炉门要迅速，炉门打开时间不宜过长。

3、试样由炉中取出淬火时，动作要迅速，以免温度下降，影响淬火质量。

4、试样在淬火液中应不断搅动，否则试样表面会由于冷却不均而出现软点。

5、淬火时水温应保持20~30左右，水温过高要及时换水。

6、淬火或回火后的试样均要用砂纸打磨表面，去掉氧化皮后再测定硬度值。

六、实验报告要求

 1、实验目的。

 2、简述本实验操作过程。

3、将45号钢处理后的各试样的硬度测量结果填入上述表中。

4、分析45钢正火、淬火、淬火+400℃回火的组织与性能的差别。