内容发布更新时间 : 2024/5/23 22:20:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

毕业论文

碳钢的热处理工艺

45号钢

特性

常用中碳调质结构钢。该钢冷塑性一般，退火、正火比调质时要稍好，具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料来源方便。适合于氢焊和氩弧焊，不太适合于气焊。焊前需预热，焊后应进行去应力退火。

正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。该钢经调质处理后，其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢，但该钢淬透性较低，水中临界淬透直径为12~17mm，水淬时有开裂倾向。当直径大于80mm时，经调质或正火后，其力学性能相近，对中、小型模具零件进行调质处理后可获得较高的强度和韧性，而大型零件，则以正火处理为宜，所以，此钢通常在调质或正火状态下使用。

液相线温度

1495℃左右，碳含量0.42~0.50%。

参考对应钢号：中国GB标准钢号45；日本JIS标准钢号S45C/S48C；德国DIN标准材料钢号1.0503；德国DIN标准钢号C45；英国BS标准钢号IC45/080A47；法国AFNOR标准钢号CC45；法国NF标准钢号C45；意大利UNI标准钢号C45；比利时NBN标准钢号C45-1；瑞典SS标准钢号1650；西班牙标准钢号F.114；美国AISI/SAE标准钢号1045；国际标准化组织ISO标准钢号C45E4。

力学性能 正火：850 ； 淬火：840 ； 回火：600 ；

抗拉强度：不小于600Mpa ； 屈服强度：不小于355Mpa ； 伸长率：16[1] % ；

收缩率：40% ； 冲击功：39J ； 钢材交货状态硬度[1] ：

热轧钢：≤229HB 退火钢：≤197HB

成分

编辑

主要成分为 Fe（铁元素），且含有以下少量元素： C：0.42~0.50% Si：0.17~0.37% Mn：0.50~0.80% P： ≤0.035% S： ≤0.035% Cr：≤0.25% Ni：≤0.25% Cu：≤0.25%[1]

密度7.85g/cm3，弹性模量210GPa，泊松比0.269。

处理方法

热处理 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。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。

加工处理规范

冷压毛胚软化处理规范：温度740~760℃，保温时间4~6h，以50~100℃/h的冷速，随炉降至温度≤600℃，出炉空冷，处理前硬度≤197HBS，处理后硬度≤156HBS。

正火规范：正火温度850-870℃，正火后硬度170-217HBS。

调质处理规范：淬火温度840±10℃，水冷淬火；回火温度600±10℃，出炉空冷。 执行标准中

GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理温度为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≥600MPa，屈服强度≥355MPa，伸长率≥16%，断面收缩率≥40%，冲击功为39J。

处理要求 编辑

45钢调质硬度在HRC20~HRC30之间；

45钢淬火硬度在HRC55~58之间,极限值可达HRC62；

45钢要放置15-20天才能使用,是因为要进行时效处理,使钢的性能稳定下来， 实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58）。

45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。

1. 45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。