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材料成型专业综合性实验报告
热处理工艺对45#钢组织性能的影响
学生专业： 材料成型与控制工程
学生班级： 学生学号： 1 学生姓名： 指导老师：
报告日期： 2016年7月
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目录
一、 综述 ...................................... 3 二、 实验目的................................... 7 三、 材料及仪器 ................................. 8 四、 实验过程及热处理模拟操作 ................... 8 五、 实验结果及热处理模拟对比分析................ 9 六、 结果分析......................................16 七、 结论 ...................................... 16 参考文献 ................................... 17
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一、综述
1.钢的热处理
钢的热处理就是把钢在固态下加热到一定的温度进行必要的保温，并以适当
的速度冷却到室温，以改变钢的内部组织，从而得到所需性能的工艺方法。热处理与其他加工方法(铸 造、锻压、焊接、切削加工等)不同，它只改变金属材料的组织和性能，而不改变其形状和大小，所以用它来处理零件、工具等制成品，处理各种工具、刀具、齿轮和转轴等。钢在热处理条件下所得到的组织与钢的平衡组织有很大的差别，钢加热到临界点（A1）以上时发生奥氏体转变，奥氏体在非常缓慢冷却时才能得到平衡组织状态的珠光体或珠光体+铁素体（或渗碳体），但大部分热处理工艺，如退火、正火、淬火、（回火或时效例外）都是将钢加热到奥氏体状态，然后以不同的冷却速度（或冷却方式）冷却到室温。退火、正火、淬火的冷却速度的不同，则会得到不同的组织，其力学性能或物理性能也不同。
2.45#钢的综述
45号钢是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN为:C45 。国内常叫45号钢，也有叫“油钢”。一般，市场现货热轧居多。冷轧规格1.0~4.0mm之间。含碳(C)量是0.42~0.50%,Si(硅)含量为0.17~0.37%,Mn(锰)含量0.50~0.80%,Cr(铬)含量≤0.25%,Ni(镍)含量≤0.30%， Cu(铜)含量≤0.25%。 密度7.85g/cm3,弹性模量210GPa,泊松比0.31热处理方法热处理推荐热处理温度：正火850，淬火840，回火600. 45号钢为优质碳素结构用钢硬度不高易切削加工模具常用来做模板梢子导柱等,但须热处理。
3.45#钢的热处理工艺
钢的淬火：淬火就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上
30~50oC，保温后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(V冷＞V临)，以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火
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加热温度、保温时间和冷却速度。 （1）淬火温度选择
正确选定加热温度是保证淬火质量的重要一环。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据Fe-Fe3c相图确定（如图1所示）。钢的成分，原始组织及加热速度等都影响临界点Ac1、Ac2、及Acm的位置。在热处理手册或材料手册中都可以查到各种钢的热处理温度，热处理时不能任意提高加热温度，因为加热温度过高时，晶粒容易长大，氧化、脱碳和变性严重，也不能任意降低温度，会影响钢的强度和硬度。本次淬火温度为880℃.
图表1
（2）保温时间的确定
淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如图表2所示。
工件形状 加热温度（°C） 圆柱形 方形 保温时间 分钟/每毫米直径 分钟/每毫米厚度 分钟/每毫米厚度 700 800 1.5 1.0 2.2 1.5 3 2 板形 .