钢铁材料热处理及组织性能论文

表1 钢铁材料的基本组织

表2 钢铁材料的一般热处理

注：含碳量皆指质量分数

名称

热处理过程

热处理目的 ①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切 削加工及冷变形加工

1.退 火

将钢件加热到一定温度，保温一定 时间，然后缓慢冷却到室温

②细化晶粒，均匀钢的组织，改善钢的 性能及为以后的热处理作准备 ③消除钢中的内应力。 防止零件加工后 变形及开裂

将钢件加热到临界温度(不同钢材 临 界 温 度 也 不 同 ， 一 般 是 (1)完全退火 710-750℃,个别合金钢的临界温 度 可 达 800—900º C) 以 上 30—50º C,保温一定时间，然后随 炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却) 将钢件加热到临界温度以上20~ (2)球化退火 退 火 类 别 (3)去应力退火 将钢件加热到500~650º 保温一 C, 定时间，然后缓慢冷却(一般采用随 炉冷却) 30º C,经过保温以后，缓慢冷却至 500℃以下再出炉空冷 降低钢的硬度，改善切削性能，并为以 后淬火作好准备， 以减少淬火后变形和 开裂,球化退火适用于含碳量(质量分 数)大于 O. 8%的碳素钢和合金工具钢 消除钢件焊接和冷校直时产生的内应 力， 消除精密零件切削加

20号钢热处理工艺对组织性能的影响

1.前言

1.1 名称及性质

20号钢，含碳量为0.2%，该钢属于优质低碳碳素钢，冷挤压、深碳淬硬钢。该钢强度低，韧性、塑性和焊接性均好。抗拉强度为253-500MPa，伸长率≥24%。密度是7.85，无冲击韧度。 1.2 应用

冷变形塑性高，一般供弯曲、压延用，为了获得好的深冲压延性能，板材应正火或高温回火；用于不经受很大应力而要求很大韧性的机械零件，如轴套、螺钉、杠杆轴、变速箱变速叉、齿轮、重型机械拉杆、钩环等，还可用于表面硬度高而心部强度要求不大的渗碳于氰化零件。 1.3 实验目的

测定含碳量，加热温度，加热时间，冷却速度等因素对20号钢的影响，本实验还研究一般材料成分、组织及性能的关系，探寻成分、组织与性能之间存在着的对应关系和规律，加深理论知识的熟悉程度和应用能力的提高。 1.4任务

完成测定试样硬度，制备金相样品，观察组织，照相，分析，出报告等任务。 2.材料及实验

2.1材料的化学成分及力学性能[1]

表1 20号钢的化学成分 化学成分(重量百分比) Chemicai composition(WT%) 品名 碳 (C) 20号钢 0.17～0.24 锰 (Mn) 0.35～0.65 磷

固溶-时效处理对B93合金锻件组

织性能的影响

——关于锻件组织性能控制的讨论

学 院 材料科学与工程学院 专 业 锻 压 学 生 学 号

引言

Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金是20世纪60年代以航空航天用材为背景研制并发展起来的一类高性能铝合金，具有质量轻、强度高、韧性高和成本低等一系列优点，广泛应用于航空、交通运输、舰艇和兵器等领域，具有极高的应用价值，受到世界各国的高度重视[1]。

超高强度铝合金通常采用铸造、粉末冶金、电磁搅拌和喷射成形等技术制坯，采用轧制、挤压、锻造等技术进行加工，采用固溶—时效方式对合金进行强韧化处理[2]。固溶—时效作为铝合金主要的热处理方法，对铝合金的组织性能影响很大。

1 B93高强度铝合金

B93铝合金是属于Al-Zn-Mg-Cu系的一种新型铝合金结构材料，与本系其他铝合金的区别是成分中不含有能阻止再结晶，增强各向异性和加速过饱和固溶体分解的少量添加元素Mn、Cr和Zr，代替这些元素的是在B93合金中加入少量的铁。它具有好的铸造、锻造和挤压工艺性能，良好的淬

焊后热处理

钢锗材2占一 2

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维普资讯

谈谈钢铁材料的焊后热处理北机局工学 (∞7京械职大 12 O )塞望焊后热处理 ( WHT)已形成专门的术语。广义 P现地说，应是焊接后的改善焊件土焊接接头的组织与性：能所进行的局部戒整体的热处理工序。由于金属结构在焊接后产生较大的焊接应力，常在焊接后进行去应力遇火，因此，人们往往把焊后热处理作为去应力退火的同义语来对待，这是可以理解的。实际上，去应力退火在焊接结构生产中，是应用最广茬、也是最重要的焊后热处理工序。 国内外对焊后热处理均有一些规定的标准，本文不想就此进行讨论，只从金属热处理角度出发，结合熔焊时的热过程，着重分析钢铁材料焊后热处理的一些特点。一

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1 .热作用的局部性

熔焊时的加热是局部加热，因而，不可避免地在焊件上存在着温度梯度，产生由热源向周围的热量传播，形成不均匀的温度场，使焊件产生不均匀的应力和应变，以及不均匀的组织和性能。 2 .热作用的瞬时性和不穗定性 在焊接时，热源是以一定的速度移动的，当热源抵达某一位置时，由于热能的高度集中，使焊件迅速加热熔化，达到很高的过热状态而当热源连渐移去时，便以根高的速度冷却凝固。因此，传热过程始终处干变化状态，是很不稳定的，产生不同干

45钢热处理性能

只淬火HRC28-32 调质40-45

淬火到35也可以

45#钢一般用于制造普通轴,要加调质处理,使其综合性质提高如弯曲,拉伸强度等,不然用A3钢了.但一般对其硬度没有过高的要求.

45#钢只好调质,一般不超过HRC40,最佳是35~38.如轴,齿轮,都是45#钢调质HRC35~36.

45号钢热处理后最高可达到HRC60以上硬度,不过也无意义,特脆,也失去使用价值,

45号钢淬火后仅进行低温（150*--250*）回火，硬度是可达到HRC50*以上，但韧性很差，生产中很少运用。

45号钢较为广泛运用热处理工艺是淬火后进行高温（500*--650*）回火，即所谓调质。硬度在HRC28*--30*为宜。如端子，马达定转子，高寿命模具的模座用板则通常选用45号钢或s50c调质 如果想得到更精确的硬度值，自动在各种硬度值之间进行转换，我建议你去购买一个硬度计测量一下，

45号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为:C45

45号钢为 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 。

45＃钢广泛用于机械制造，这

材料成型及控制工程（卓越）

指导老师： 小组成员：

综合实验

铸铁合金组织性能控制

实验报告

一、 实验目的

铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金，由工业生铁、废钢等钢铁及其合金材料经过高温熔融和铸造成型而得到。按照石墨在基体中的分类，通常包括，普通灰铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁及蠕墨铸铁四种。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，通过球化和孕育处理后，使石墨呈球状，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。因其综合性能接近于钢，球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的所谓“以铁代钢”的铸铁材料。用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。

本次实验通过对铸铁合金的配料计算，熔炼，浇铸，取样磨制，成分分析，抛光，金相观察一整套综合试验流程，使同学们掌握对中频炉，直读光谱仪，金相显微镜的使用，对球墨铸铁合金组织的分辨观察能力。同时回顾在前期理论学习中的相关知识。

二、 实验内容

目标成分：球墨铸铁，CE=4.5% 对比试样： A） B）

原始铁液，浇入铜模激冷

球化（1.8%）、孕育（1.2%）处理后浇入石墨模具。

熔体处理温度1500°C，浇注温度1400°C

1、 选定成分

材料成型及控制工程（卓越）

指导老师： 小组成员：

综合实验

铸铁合金组织性能控制

实验报告

一、 实验目的

铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金，由工业生铁、废钢等钢铁及其合金材料经过高温熔融和铸造成型而得到。按照石墨在基体中的分类，通常包括，普通灰铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁及蠕墨铸铁四种。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，通过球化和孕育处理后，使石墨呈球状，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。因其综合性能接近于钢，球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的所谓“以铁代钢”的铸铁材料。用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。

本次实验通过对铸铁合金的配料计算，熔炼，浇铸，取样磨制，成分分析，抛光，金相观察一整套综合试验流程，使同学们掌握对中频炉，直读光谱仪，金相显微镜的使用，对球墨铸铁合金组织的分辨观察能力。同时回顾在前期理论学习中的相关知识。

二、 实验内容

目标成分：球墨铸铁，CE=4.5% 对比试样： A） B）

原始铁液，浇入铜模激冷

球化（1.8%）、孕育（1.2%）处理后浇入石墨模具。

熔体处理温度1500°C，浇注温度1400°C

1、 选定成分

第44卷第4期2014年4月

ElectricWeldingMachine

Vol．44No．4Apr．2014

施军，胡明华，朱迅强，陈伟杰

（上海航天精密机械研究所，上海201600）

采用VPTIG焊方法对2195铝锂合金薄板进行焊接，分别对接头的宏观形貌、显微组织及力学摘要：

结果表明：VPTIG焊方法焊接2195铝锂合金薄板的效果良好，焊缝金属组织为细小等性能进行分析。

轴晶，热影响区晶粒略有长大，熔合区存在明显的细晶区；焊接接头平均强度达到373MPa，接头系数约为66%。

2195铝锂合金；VPTIG；显微组织；抗拉强度关键词：

TG457.1A1001－2303（2014）04－0146-04中图分类号：文献标志码：文章编号：10.7512/j.issn.1001-2303.2014.04.32DOI：

StudyonmicrostructureandmechanicalpropertiesofVPTIGweldedjointof2195Al-Lialloy

SHIJun，HUMing-hua，ZHUXun-qiang，CHENWei-jie

（ShanghaiSpaceflightPrecisionMachineryInstitute，Shangh

摘 要

热处理工艺是金属材料工程的重要组成部分。通过热处理可以改变材料的加工工艺性能，充分发挥材料的潜力，提高工件的使用寿命。热处理工艺是整个机械加工过程种的一个重要环节，它与工件设计及其它工艺之间存在密切关系。如何实现工件设计时提出的几何形状和加工精度，满足设计时所要求的多种性能指标，热处理工艺制定的合理与否，有着至关重要的作用。现代工业的飞速发展对机械零部件﹑工模具等提出的要求愈来愈高。 热处理不仅对锻造机械加工的顺利进行和保证加工效果起着重要作用， 而且在改善或消除加工后缺陷，提高工件的使用寿命等方面起着重要作用。为获得理想的组织与性能，保证零件在生产过程中的质量稳定性和使用寿命，就必须从工件的特点﹑ 要求和技术条件，认真分析产品在使用过程中的受力状况和可能失效形式，正确选择材料；再根据生产规模﹑现场条件﹑热处理设备提出几种可行的热处理方案，最后根据其经济性﹑方便性﹑质量稳定性和便于管理﹑降低成本等因素，确定出一种最佳方案。

关键词： 热处理工艺 使用寿命 机械加工 质量稳定性 工艺性

能

Abstract

Heat treatment technology of metallic materials

编号

本科生毕业论文

45钢摩擦热处理后的显微组织及力学性能研究

Effects of Friction Heat Treatment on Microstructure and

Mechanical Properties of Steel 45

学 生 姓名

专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 指 导 教师 学 院

机电工程学院

二〇一一年六月

毕业设计（论文）原创承诺书

1．本人承诺：所呈交的毕业设计（论文）《45钢摩擦热处理后的显微组织及力学性能研究》，是认真学习理解学校的《本科毕业设计（论文）工作条例》后，在教师的指导下，保质保量独立地完成了任务书中规定的内容，不弄虚作假，不抄袭别人的工作内容。

2．本人在毕业设计（论文）中引用他人的观点和研究成果，均在文中加以注释或以参考文献形式列出，对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中注明。

3．在毕业设计（论文）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。

4．本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本；同意学校保留毕业设计（论文）的复印件和电子版本，允