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不同热处理工艺对45钢组织性能影响的研究

作者：安帅杰

来源：《农村经济与科技》2016年第18期

[摘 要]通过不同的热处理工艺进而研究45钢的显微组织及其力学性能的变化，找出最佳的热处理工艺。结果表明，不同的热处理工艺对45钢组织和性能有一定影响，当淬火温度为800℃时力学性能最佳，同时得到的马氏体组织更细小。 [关键词]淬火;硬度;组织

[中图分类号]TG156.3 [文献标识码]A

45钢的性价比相对较好，属于碳素结构用钢，在工业生产中已经得到了广泛应用，因此研究45钢的相关性能就显得尤为重要了。本文主要通过改变热处理工艺制度，找出使45钢组织性能达到最佳的一种热处理工艺方法。 1 试验材料及方法 1.1 试验材料

本试验选用8个45钢试验试样、4%硝酸酒精、酒精，试样的化学成分主要为：C：0.43%、Si：0.24%、Mn：0.66%、P：0.03%、S：0.03%、Ni：0.22%、Cu：0.23%、Fe：余量。

1.2 试验检测设备

加热设备：箱式电阻炉;组织观察设备：正置式金相显微镜。硬度检测仪器：全自动洛氏硬度计。 1.3 试验方法

将8个45钢试样，分成四组，每组两个试样，分别加热到760℃、780℃、800℃、830℃然后保温30分钟，对这些试样进行水中淬火;之后把每组试样中的一个进行腐蚀，观察其组织，另一个试样进行硬度测试，得到试样的硬度值，并且四组的试样进行同样的重复操作。 2 试验结果及分析 2.1 力学性能分析

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表1 45钢淬火后的洛氏硬度值

加热温度/℃ 冷却方式 硬度平均值/HRC 强度平均值/MPa 760℃ 水冷 33.9 801.143 780℃ 水冷 55.2 909.687 800℃ 水冷 59.3 1288.211 830℃ 水冷 58.1 1176.347

由表1知，热处理工艺不同，所得的硬度也不相同。四个试样进行水淬，分别在760℃、780℃、800℃、830℃中进行加热，测得所得试样的硬度值分别为33.9HRC、55.2HRC、59.3HRC、58.1HRC，强度平均值分别为：801.143MPa、909.687MPa、1288.211MPa、1176.347MPa。由以上数据可以知道，在淬火加热温度为800℃时，45钢水冷的硬度值和强度值都较大。这是由于组织中含有少量铁素体，弥散分布在基体上，抑制了奥氏体的长大，因此得到的马氏体就相对细小，这样就产生了细晶强化的效果。 2.2 金相显微组织分析

将45钢进行水淬处理，不同的淬火温度会得到不一样的组织，所以硬度和强度值也会不一样。当淬火温度为760℃，组织中有较多铁素体。随着温度的升高铁素体逐渐减少，马氏体组织逐渐增多。当淬火温度为800℃时，马氏体组织更细小，这是因为铁素体阻碍了奥氏体的长大。而830℃马氏体晶粒组织相对稍大一些。 3 结论

（1）不同的热处理工艺对45钢的性能有一定影响，当淬火温度为800℃时力学性能最佳。

（2）不同的热处理工艺对45钢的组织有一定影响，当淬火温度为800℃时，得到的马氏体组织更细小。 [参考文献]

[1] 李松瑞，周善初.金属热处理[M].长沙：中南大学出版社，2005. [2] 朱张校.工程材料[M].北京.清华大学出版社，2009.

[3] 江国栋.45钢热处理工艺的改进方法研究[J].龙岩师专学报， 2002（4）.

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[5] 王忠诚，齐宝森，李扬.典型零件热处理技术[M].北京：化学工业出版社，2010.