45钢金相分析

1、45钢显微组织45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钢淬火温度在 AC3+ ( 3050)C，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。女0 果实际装炉量大，就需要适当延长保温时间。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，页会出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。我们认为，如果装炉量大于 工艺文件的规定，加热保温时间需延长1/5。因为45钢淬透

2、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 C左右时，奥氏体迅速转变由于。另外,导致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。 出水温度难以掌握，需凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出水空冷(如能油冷更好) 工件入水宜动不宜静，应该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， 硬度不均匀，应力不均匀而使工件变形变大，甚至开裂。HRC48，不然45钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC5659,截面大的可能会低一些，但不能低于说明工件

3、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，仍然保留在机 体中，达不到调质的目的。45钢淬火后的高温回火，加热温度通常为560 C 600 C,硬度要求为 HRC2234.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 进行铳、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个小时以 上。光学放大倍数：

4、100X$ 斗JlL '图号：45-01侵蚀剂：4%硝酸酒精材料及状态：45钢处理：锻造后正火处理组织及说明：基体组织为片状珠光体加网状、块 状铁素体，晶粒度 57级，个别是4级。图号：45-02侵蚀剂：4%硝酸酒精材料及状态：45钢处理：锻造后正火处理组织及说明：图45-01放大光学放大倍数:500Xn产/2图号：45-03侵蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：45钢 处理：锻造后正火处理 组织及说明：基体为片状珠光体，白色为铁素体,喘4魁构成网络状分布，晶粒大小极不均匀，大晶粒约 为23级，细晶粒约为48级，细晶粒聚集分布。45钢出现上述组织主要是由于高温保温时 间较短、冷却较快所形成

5、的，出现粗大晶粒会明 显降低材料的力学性能；可采用重新加热、延长 保温时间后冷却，组织可得到改善，性能也会随 之提高。图号：45-04侵蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：45钢 处理：退火处理组织及说明：基体组织为珠光体及 铁素体。铁素体沿奥氏体晶界呈网 络状分布。片状珠光体的体积分数 约占基体总体积分数的 55%，由此 可以推算出钢中 W（ C）为45%。 同时，从网络状分布的铁素体可以 看出，此钢退火温度不高；故其晶 粒细小。这种钢在退火状态下强度 是偏低的，为了充分发挥材料的潜 力，通常采用调质或正火处理。光学放大倍数：100X1 t *g *光学放大倍数：100X滤!4V.图号：45-0

6、5侵蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：45钢处理：860 C 880 C加热保温3h后水 冷，600+20 C保温4.5h后空冷。组织及说明：片状珠光体及呈白色网 状、针状和块状分布的铁素体。晶粒大 小不太均匀，有轻微的魏氏组织。式样取自一轴类零件的心部。该轴锻造退火后再淬火、回火处理。由于轴的截 面较大以及45钢的淬透性差，心部实 际上并未得到淬火处理，而是经受一次 正火处理。由显微组织的分布情况可 知，心部的加热温度稍有过热，一方面使晶粒大小不均匀；另一方面，在基体 组织中出现了轻度的过热魏氏组织。i光学放大倍数：500X图号：45-06侵蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：45钢 处理：720

7、 C退火处理 组织及说明：基体为球粒化珠光体 及铁素体。45钢经过720C长时间退火处 理，导致片状珠光体中渗碳体发生 球粒化，从而使钢的强度和硬度明 显下降，韧性和塑性则显著增加， 因此经过上述处理的刚才，适宜于 作冷挤压和冷冲压零件的原材料， 因为具有这种球化组织的钢材，在 冷变形时不易开裂，同时可延长冲 模的使用寿命。Th产 P匚帀n T-*.： 1厂一 S-:A ;"S' J i.-E-'ir kj "-性j,、 丄：1，r, r<倍聲冯 ；.n -fl-皆尸 M3*2 r:-:八；戸h I，*厂“= 症:叮”皿H1 七 审L."r

8、./rz* "光学放大倍数:500X5氏皿Wr H A 能?-£也th V /淘7 * 勺.*图号：45-07侵蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：45钢 处理：810 C退火处理 组织及说明：白色基体为铁素体， 其上有呈团块状分布的片状珠光 体，并有少量渗碳体呈球状分布。随着退火温度的升高，一部分 球状渗碳体溶于奥氏体；在随后的 冷却过程中，至共析反应时，即自 奥氏体中析出片状珠光体，极少量 未溶解的球粒状渗碳体仍被保留下 来。此组织属不完全退火显微组织; 由于组织中出现片状珠光体，故不 宜作冷挤压的零件。7光学放大倍数：500X图号：45-08侵蚀剂：4%硝酸酒精材料及状态

9、：45钢处理：860 C加热保温后淬火 组织及说明：针状淬火马氏体，其 针叶大小中等。>£"LJ.亠_ 1- a 沁 二一-pF*1 * ,光学放大倍数：500X图号：45-09侵蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：45钢（放大500X ） 处理：660 C加热保温后淬火，600 C 回火1h。组织及说明：基体组织为保持马氏 体位向分布的回火索氏体，硬度为 28HRC。本图片为45钢调质处理后的典 型组织。45钢淬火后得到过饱和的 固溶体既淬火马氏体。它的强度及 硬度很高（硬度可达 5860HRC左 右），而其韧性及塑性则明显下降。 为了消除淬火时的内应力和组织应 力，淬

10、火的工件应及时进行回火处 理，析出极细的渗碳体颗粒，从而使基体分解为索氏体组织，此时工件的强度和硬度有所下降，而塑性及韧性则显著提高。因此，可获得 良好的综合力学性能，以适应制造要求强度较高，塑性及韧性也好的机械零件。图号：45-10 侵蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：45钢 处理：热锻形变后直接淬油 组织及说明：基体组织为较粗的中 碳马氏体、极少量残留奥氏体，以 及沿晶界分布的黑色团状的托氏 体，托氏体的体积分数约为5%。在形变热处理的显微组织中， 可允许存在托氏体的体积分数为 5%左右。钢在再结晶温度以上进行 压力加工，由压力加工导致塑性变 形而引起的加工硬化，可以立即通 过再结晶来消除，因此在加热过程 中，金属内部将同时发生加工硬化 和再结晶软化，这两个相反的作用，0Z-J"r ；.t4呻壮:屈y J:I -為光学放大500X0: I H:rj* a在一般情况下刚好抵消，但有时则不能榨抵，这要视变形的程度和加热温度而定，若变形度大、加热温 度低，则由加工变形引起的硬化因素将占优势，反之，则再结晶和晶粒长大占优势，此时由于晶粒长大 将使钢的性能变坏。T -图号：45-11侵蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：45钢 处理：高频感应加热淬火 组织及说明：基体组织为成排分布 的粗大中碳淬火马氏体。由于高频感应加热温度过高。 致使奥氏体晶粒迅速长大，淬火后 获得成排分布的