45鋼淬火硬度與組織轉變

發布時間：2012-7-3 13:09:15

熱處理有三大基本要素：加熱、保溫、冷卻。這三大基本要素決定了材料熱處理后的組織和性能。加熱是熱處理的第一道工序，也是45鋼淬火硬度的第一步，其目的是獲取奧氏體。45鋼淬火硬度的奧氏體晶粒大小、成分及均勻程度，對45號鋼冷卻后的組織和性能有直接的影響。保溫的目的是要保證工件燒透，防止脫碳、氧化等。保溫時間和介質的選擇與工件的尺寸和材質有直接的關系。一般工件越大，導熱性越差，保溫時間就越長。冷卻是熱處理的最終工序，也是熱處理最重要的工序。45鋼淬火硬度在不同冷卻速度下可以轉變為不同的組織。 45號鋼經加熱獲得奧氏體組織后，如在不同的冷卻條件下冷卻，最終可使45號鋼淬火硬度獲得不同的力學性能。45鋼制造的直徑為15mm的軸，經840℃加熱后，由于冷卻條件不同，在性能以及硬度上會產生明顯差別。為了弄清這些差別的原因，必須了解45鋼淬火硬度的奧氏體在冷卻過程中的組織變化規律。各種鋼熱處理工藝的冷卻方式，歸納起來有兩種。①等溫冷卻之：將奧氏體化的鋼迅速冷卻到Ar1以下某一溫度，并等溫停留一段時間，讓奧氏體在此溫度下完成其轉變過程，然后再冷卻到室溫。②連續冷卻：將奧氏體化的鋼以不同的冷卻速度（如爐冷、空冷、油冷、水冷等）連續冷卻到室溫。下面以共析鋼為例，說明冷卻方式以及45鋼淬火硬度對45號鋼組織及性能的影響。奧氏體等溫冷卻時的轉變：當溫度在A1以上時，奧氏體是穩定的。當溫度降到A1以下后，45鋼淬火硬度奧氏體即處于過冷狀態，這種45鋼淬火硬度奧氏體稱為45號鋼過冷奧氏體。過冷奧氏體是不穩定的，會轉變為其他的組織，但并不是一旦冷卻到A1溫度以下就立即轉變，而在轉變前需停留一定的時間，這短時間稱為孕育期。將高溫45鋼淬火硬度奧氏體迅速冷卻到低于A1的某一溫度，并保持恒定，讓過冷奧氏體在恒定溫度下完成轉變，稱為過冷奧氏體的等溫轉變。 C曲線圖的概況全面表達過冷奧氏體的等溫轉變溫度與轉變產物之間關系的圖形稱為奧氏體的等溫轉變圖，因其形狀如C字母，故稱為C曲線圖或TTT圖。可見，在A1以上是奧氏體穩定區域，其中：①兩條曲線：左曲線為過冷奧氏體轉變的外始線，它的左方是過冷奧氏體區（這一段時間為孕育期）；右曲線為過冷奧氏體轉變終止線，它的右方轉變已經完成，是奧氏體轉變產物區。在兩條曲線之間是過渡區，轉變正在進行。②兩條水平線：Ms稱為上馬氏體點，表示過冷奧氏體轉變為馬氏體的開始溫度，共析鋼約為230℃；Mf為下馬氏體點，表示過冷奧氏體轉變為馬氏體的終止溫度，共析鋼約為-50℃。③一個特征：在C曲線拐彎處（約550℃）俗稱“鼻子”，孕育期最短，此時45鋼淬火硬度奧氏體最不穩定，最容易分解。從上文可以看出，45鋼淬火硬度與45號鋼在冷卻時組織轉變的關系，充分證明45鋼淬火硬度的重要性。我公司生產的淬火液用于45號鋼淬火，可以得到冷卻時組織轉變所需要的不同淬火硬度。本文參考《金屬工藝基礎與實踐》一書。

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