_零保温_淬火工艺对45_钢表面硬度的影响研究

1、AGRICULTRALEQUIPMENTS研究探讨“零保温”淬火工艺对45#钢表面硬度的影响研究杨中伟（南京农业大学工学院，江苏摘南京210031）要：在780至920温度范围内对45#钢进行“零保温”淬火，并测量其表面硬度；再以500至650不同温度进行高温回火，并测量其表面硬度。就硬度性能方面对比传统淬火工艺后材料的表面硬度，研究“零保温”淬火对45#钢表面硬度的影响，分析“零保温”淬火工艺替代传统淬火工艺的可能性，并提出了合理的工艺路线。关键词：45#钢；“零保温”淬火；硬度“零保温”淬火,即工件表面达到淬火温度后，立即淬火冷却的热处理工艺,与传统的淬火工艺相比,省去了工件透热和完成组织

2、转变所需要的保温时间,从而可以在一定程度上降低能耗并提高了劳动生产率；同时可减少或消除工件在保温过程中产生的氧化、脱碳等缺陷,有利于产品质量的提高。45#钢为优质碳素结构钢，由于其在具有一定的使用性能的基础上，拥有良好的工艺性能和经济性能，因此广泛用于机械制造的各个领域。目前工程使用上一般对其进行调质处理，其工艺为Ac3+3050淬火加500650高温回火，以获得较好的综合机械性能。笔者通过对45#钢进行相关试验，探讨替代其传统的淬火工艺的可能性。2试验材料与试样45#钢小圆柱体试样，尺寸为20mm×10mm，共计120个。主要试验器材高温箱式电阻炉（SX-2型号：4X，附摄影装置）

3、。）；洛氏硬度计（HR-150A型）；透反射金相显微镜（6XB-PL）；金相显微镜（型3试验方法和步骤实验先将试样分组，在不同温度下进行“零保温”淬火，测量其硬度；再将各温度下的淬火态试样进行不同温度的高温回火，测量其硬度。具体如下：（1）淬火温度从780至920，共15组，每组8个试样，随炉加热，到温水淬，测量硬度。（2）将数据比较合适的温度段的每组8个试样再分为4组，每组2个，分别在500、550、600、650进行高温回火，测量硬度。4实验结果及数据处理表1淬火温度和硬度关系的数据表水淬温度（）洛氏硬度平均值（）78079080081082083084085086087088089090

4、091092050.8251.2455.7862.0061.6459.9059.4359.5358.3459.0057.7657.6855.9959.9358.10 进行回火实验。结果如下：图1淬火温度和硬度关系图29研究探讨表2淬火温度（）洛氏硬度数值平均值（HRC）表3淬火温度（）洛氏硬度数值平均值（HRC）表4淬火温度（）洛氏硬度数值平均值（HRC）表5淬火温度（）洛氏硬度数值平均值（HRC）农业装备500回火的数据表8008108208308402008年49.2851.0351.1351.1850.83550回火的数据表80081082083084041.7549.0549.0549

5、.1049.15600回火的数据表80081082083084039.5045.9348.4848.1847.45650回火的数据表80081082083084039.0341.9842.8341.9343.00图4600回火的数据关系图5实验分析与结论（1）45#钢在780至920“零保温”淬火时，硬度随淬火温度的增加先增大后减小；在810时出现峰值，硬度值与传统工艺所达到的也基本相同。（2）回火温度对45#钢“零保温”淬火表面硬度的影响规律与传统淬火工艺基本相同，表面硬度值图5650回火的数据关系图总体上随着回火温度的增加而降低，从整体上看表面硬度要比传统淬火工艺略高。（3）45#钢“零保

6、温”淬火温度从780增加到820时，试件表面硬度有明显的上升趋势，随着温度的增加硬度值有一段相对稳定的区域，当温度继续增加时其表面硬度有略微的下降趋势，但下降并不是很明显。所以，“零保温”淬火温度应该大于800，但不宜过高,一面造成电炉电能的不必要损耗和材料表面的过多氧化，综合考虑810或820为45#钢“零保温”淬火的最佳温度。（4）45#钢“零保温”淬火经过500高温回火后，试件表面所达到的硬度值基本在HRC50以上，传统工艺硬度一般在HRC4045左右。所以，45#钢“零保温"淬火回火后硬度可以满足要求。（5）经过本次实验，综合考虑制定以下的45#钢“零保温”淬火工艺路线：淬火温度为810至830，淬火介质为水，回火温度为500至550。综上所述，“零保温”淬火在硬度方面的性能完全可以满足实际使用的要求，同时可以在一定程度上节能降耗；但在强度、塑性等方面的性能如何，还有待进一步进行实验研究。参考文献1李章东等45钢“零保温”调质处理新工艺J.矿山机械2004（7）：92.2李安铭，张宏伟，杨宏保.原始组织对25MnV钢“零保温”淬火后组织性能的影响J河南理工大学学报(自然科学版),2006,25(1)：1-5.3马跃新等.40Cr钢亚温淬火研究J.现代制造工程,2006