45号钢淬火工艺(45钢淬火时间一般多长)

钢的热处理:是将实心钢以适当的方式加热、保温和冷却，以获得所需的组织和性能的过程。热处理不仅可以用来强化钢材，提高机械零件的使用性能，还可以改善钢材的工艺性能。它们的共同点是只改变内部组织结构，不改变表面形状和大小。

热处理可以显著改善钢的机械性能，增加零件的强度、韧性和使用寿命，提高硬度和耐磨性。因此，重要的机器零件和工具应该进行热处理。热处理还可以改善工件的加工性能，从而提高生产率和加工质量。因此，热处理在机械制造业中起着非常重要的作用。以下面的45钢和40Cr钢为例。

在生产中，淬火后高温回火称为“调质处理”。零件经调质处理后，具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要结构件，特别是那些在交变载荷下工作的连杆、螺栓、齿轮和轴。但是表面硬度低，不耐磨。可以采用调质+表面淬火来提高零件的表面硬度。

1.45钢-优质中碳结构钢

45钢是GB中的名称，JIS的S45c，1045,080M46，DIN ASTM和C45晚餐时。45钢是优质碳素结构钢，其化学成分为:碳(C)含量为0.42-0.50%，硅含量为0.17-0.37%，锰含量为0.50-0.80%，铬含量≤0.25%。冷热加工性能好，机械性能好，价格低廉，来源广泛，因此应用广泛。它最大的弱点是淬透性低，截面尺寸大，要求高，不适合加工工件。

45钢热处理推荐温度:正火850，淬火840，回火600。

①.45钢淬火后回火前硬度高于HRC55(达HRC62)为合格。实际最大硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。

②.45钢不采用渗碳淬火的热处理工艺。

45钢的淬火回火:45钢的淬火温度为A3+(30~50)℃,实际操作中通常取上限。高淬火温度可以加快工件的加热速度，减少表面氧化，提高工作效率。为了使工件的奥氏体均匀化，需要足够的保温时间。如果实际充电容量较大，需要适当延长保持时间。否则可能会因为受热不均匀而硬度不够。但如果保温时间过长，也会出现晶粒粗大和氧化脱碳严重的缺陷，影响淬火质量。我们认为，如果装炉量大于工艺文件规定，加热和保温时间应延长1/5。由于45钢淬透性较低，应采用冷却速度较快的10%盐溶液。

工件入水后要淬硬，不能冷。如果工件在盐水中冷却，它可能会破裂。这是因为当工件冷却到180℃左右时，奥氏体迅速转变为马氏体，产生过大的组织应力。因此，当淬火后的工件冷却到这个温度区间时，应采用缓慢冷却的方法。由于出水温度难以掌握，需要根据经验进行操作。当水中晃动的工件停止后，出水可以空冷(如果能油冷就更好了)。另外，工件要运动到水中而不是静止不动，要根据工件的几何形状有规律地运动。静止的冷却介质加上静止的工件，导致硬度和应力不均匀，导致工件变形大，甚至开裂。

45钢调质件淬火后硬度要达到HRC56~59，大截面的可能性低，但不能低于HRC48。否则说明零件没有完全淬火，显微组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，回火后残留在基体中，达不到淬火回火的目的。45钢淬火后高温回火，加热温度通常为560~600℃，硬度要求为HRC22~34。因为回火的目的是获得综合的机械性能，所以硬度范围较宽。但如果图纸要求硬度，则应根据图纸要求调整回火温度，以保证硬度。如果某些轴类零件要求强度高，硬度要求高；但有些带键槽的齿轮和轴类零件，淬火回火后需要铣插，所以硬度要求较低。关于回火保温时间，取决于硬度要求和工件尺寸，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，但必须回填。一般工件的回火保温时间总是在一个小时以上。

45钢如果渗碳，淬火后心部会出现硬而脆的马氏体，从而失去渗碳处理的优点。目前采用渗碳工艺的材料含碳量不高，芯部强度能达到0.30%的很高水平，在应用中很少见。0.35%没见过例子，只在课本上介绍过。可以采用调质+高频表面淬火的工艺，耐磨性比渗碳稍差。

2.40Cr钢-合金结构钢

40Cr属于GB3077《合金结构钢》。40Cr钢的碳含量为0.37% ~ 0.44%，略低于45钢。硅、锰含量相当，铬含量为0.80% ~ 1.10%。在热轧供应的情况下，这1% Cr基本不起作用，它们的力学性能大致相同。由于40Cr的价格比45钢贵一半左右，所以对于那些出于经济原因可以使用45钢的人来说，不需要40Cr。

40Cr钢的调质处理:Cr在热处理中的主要作用是提高钢的淬透性。由于淬透性的提高，40Cr淬火(或调质)后的强度、硬度、冲击韧性等力学性能明显高于45钢。但由于淬透性强，40Cr淬火时的内应力比45钢大。相同条件下，40Cr材料的工件开裂倾向大于45钢。因此，为了避免工件开裂，40Cr淬火时多采用导热系数低的油作为淬火介质(有时也采用双液淬火法，俗称油冷水淬)，而45Gang则采用导热系数高的水作为淬火介质。当然，水油的选择并不是绝对的，也与工件的形状密切相关。简单的40Cr零件也可以用水淬火，而复杂的45钢零件可能要用油甚至盐浴淬火。

40Cr工件的淬火和回火在各种参数的工艺卡中都有规定。我们在实际操作中的经验如下:

(1)40Cr工件淬火后应进行油冷。40Cr钢淬透性好，可在油中冷却淬火，工件变形和开裂倾向小。而在小企业供油紧张的情况下，形状不复杂的工件可以在水中淬火，没有发现裂纹，但操作人员不得不根据经验严格控制进出水的温度。

(2)2)40Cr工件淬火回火后硬度仍然较高，第二次回火温度要提高20~50℃，否则很难降低硬度。

(3)复杂形状的40Cr工件高温回火后，为避免第二类回火脆性的影响，采用油冷，单纯水冷。如有必要，快速冷却后的工件将进行去应力处理。

中碳钢热处理后的最高硬度约为HRC55(HB538)，σb为600~1100MPa。因此，中碳钢在各种具有中等强度的应用中是最广泛的。除了作为建筑材料，它还广泛用于制造各种机械零件。但中碳钢只要温度足够，保温时间足够，一般是可以达到这个硬度值的，如果不变形是不可能的。一是建议有加工余量，然后在磨床上加工，二是表面淬火。