40Cr钢管退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺
更新时间:2023-06-10 15:39:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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制定40Cr钢管退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺,测定在各种热处理情况下试样的硬度和冲击韧性,并进行材料的金相组织分析,得出了40Cr钢调质处理具有良好综合性能的结论。
40Cr钢管退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺 制定40Cr钢管退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺,测定在各种热处理情况下试样的硬度和冲击韧性,并进行材料的金相组织分析,得出了40Cr钢调质处理具有良好综合性能的结论。 1 40Cr材料简介
1.1 40Cr的化学成分及临界温度
40Cr的化学成分及临界温度见表1。
表1 40Cr的化学成分及临界温度
化学成分 临界温度C Mn Si l C Ac Ac0 A A 0
0.37~0.45 O.5~O.8 。.2~。.4I。.8。~1.1。 743 800 693 73O
1.2 4OCr的性质
从铁碳合金相图来看,40Cr钢属于亚共析钢,缓冷到室温后的组织为铁素体+珠光体;从钢的分类来看,40Cr钢属于低淬透性调质钢,具有很高的强度,良好的塑性和韧性,即具有良好的综合机械性能;40Cr钢可用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床的主轴等零件。
2 40Cr热处理工艺特性介绍
2.1 预备热处理
调质钢经热加工后,必须经过预备热处理来降低硬度,便于切削加工,消除热加工时造成的组织缺陷,细化晶粒,改善组织,为最终热处理做好准备。对于
40Cr钢而言,可进行正火或退火处理。
2.2 最终热处理
调质钢的最终热处理是淬火加高温回火。一般可以采用较慢的冷却速度淬火,可以用油淬以避免热处理缺陷。当强度较高时,采用较低的回火温度,反之
选用较高的回火温度。
3 40Cr热处理工艺的制定
按上述知识,对40Cr钢分别采用退火、正火、淬火、不同的回火温度情况下的热处理,测定不同情况下试样的硬度与冲击韧性值。
3.1 退火工艺的制定
图1为退火及正火工艺曲线图。加热温度:A 。+
(3O~50) C,由此确定加热温度为850 C;保温时间:
120min; 冷却方式:随炉冷却。
t/mirl
图1 退火及正火工艺曲线图
3.2 正火工艺的制定
加热温度:Ac。+ (30~50)C,由此确定加热温度为850 C;保温时间:120min;冷却方式:空冷。
3.3 淬火工艺的制定
图2为淬火工艺曲线图。加热温度:A 。+ (3O~50)C,由此确定加热温度为850 C;保温时间:80min;冷却方式:油冷。
3.4 回火工艺的制定
3.4.1 低温回火
图3为淬火加低温回火工艺曲线图。亚共析钢的低温回火温度为150 C~3O0 C,但钢材的第一类回火脆性温度在250 C~400 C,由于40Cr中含有硅、锰、铬等合金元素,第一类回火脆性温度将有所增高,所以选用低温回火温度为240 C;保温时间为60min;采用空冷。
3.4.2 中温回火
中温回火温度为350 C~500 C,选用温度为460 C;保温时间为50min; 空冷。
制定40Cr钢管退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺,测定在各种热处理情况下试样的硬度和冲击韧性,并进行材料的金相组织分析,得出了40Cr钢调质处理具有良好综合性能的结论。
3.4.3 高温回火(调质处理)
高温回火温度为500C~650 C,可选用加热温度为620 C; 保温时间为60min;空冷。空冷t/Ⅲlii 4 40Cr热处理冲击韧性与硬度为检测试样在热处理后的硬度与韧性,对退火和正
火的试样进行布氏硬度的测定;对淬火后低温回火、中温回火、高温回火(调质)的试样进行洛氏硬度的测定;同时对调质处理与油淬后的试样进行冲击韧性测定。结论见表2冲击韧性值,表3退火、正火的布氏硬度值,表4淬火后回火热处理的洛氏硬度值。表2 40Cr的冲击韧性值(多试样平均at值)试样编号试样 热处理工艺 Ⅱ 值J/mm
1 4OCr 850 C油淬+620 C回火 148
2 4OCr 850℃ 空冷 56
5 40Cr热处理金相组织分析
面积小,同时铬能阻碍碳的扩散,而铬本身扩散速
度较慢,因此加热温度应选择上限,且保温时间加长,否则球状渗碳体很难完全溶解而被保留下来,造成淬火后硬度及强度下降。
6 结论 处理后的钢可以用来制作曲轴、连杆、机床主轴、齿轮
通过对不同热处理试样的硬度值、冲击值的测定,等既要求强度又能承受冲击和交变负载作用的零件。可知正火后40Cr试样的硬度值比退火后试样的硬度
值略高,比油淬试样的硬度低,同时硬度值也低。45号钢管、40Cr钢管的调质热处理
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