热处理工艺对45钢组织和性能的影响分析

工艺与装备125热处理工艺对45钢组织和性能的影响分析
蔡云
(永城职业学院,永城476600)
摘要:本文主要分析了冷却速度与加热温度对45钢力学性能、显微组织产生的影响。研究结果指出,如 果热处理的加热温度不同,会导致45钢硬度性能与显微组织发生改变。因此,热处理的温度不宜过低也不能过高,比较适合的温度为840尤。此外,不同冷却速度也会影响45钢。如果冷却速度发生改变,45钢组织也会出现变化,进而改变45钢的性能。
关键词:热处理工艺45钢组织性能
引言
由于45钢具有较高的性价比,其结构主要是优质的碳 素结构,因此应用的范围比较广泛。近年来,45钢化学性质 与物理性质对于现代化的工业意义重大,关于45钢研究也 逐渐深入。尤其是通过热处理的工艺改变来提高45钢性能 方面的研宄,已经取得了巨大进展。
1材料与方法
1.1试验的材料
本次实验所用45钢的原始状态是热乳态;九个45钢的 试样、硝酸酒精的溶液(4%)以及无水的乙醇;所用的45 钢化学成分主要包含Cu、C、Ni、Si、S、P与Mn4。具体成 分比例见表1。
表145号钢具体化学成分分析
钢号Fe Ni Si Mn P S C Cu
45钢余量0.290. 210.640. 030.030.520. 31 1.2试验所用试样制备
本次实验所用试样主要包含冲击试样、硬度试样与拉伸 试棒,分别通过力学性能检测以及显微组织观察与分析。当硬度试块高度是2c m圆柱的棒材时,其试棒拉伸为10m m直 径标准棒材拉伸的试样,而冲击试样是缺口高度为5m m与深 度为2m m标准的U型缺口试样[1]。
1.3检测的设备
加热的设备主要是坩埚的电阻炉,而硬度性能的检测设 备是洛氏的硬度计,金相组织的观察设备主要包含MR-5000 的金相显微镜、金相的预磨机、棉球、吹风机与抛光机[2]。
1.4试验操作方法
先将45钢加工为九个金相的试样,然后把所得试样分 成三组,每一组有3个试样,分别置于760°C、840X:以及 940°C的环境下,进行30分钟的保温;然后对各个试样实施 油中冷却的处理,同时还要进行空气中与水中冷却的处理;最后,腐蚀试样,再观察分析45钢组织,测出各个试样硬度值。2结果
2.1力学性能
2.1.1硬度
从表2中能够看出,在热处理的加热温度相同而不同热处 理的工艺条件下,所得硬度存在差异。选择3个45钢试样实 施正火,在76CTC、84CTC与94CTC中加热,测出所得试样硬度 值分别为9.10、16.41与16.25HRC。另外,还有3个45的钢 油淬试样,分别置于760°C、840°C以及940-C条件下加热,测 出所得试样硬度值依次是24. 01、24. 35以及32.18HRC。剩余3个试样也实施水淬,置于76(T C、84CTC以及94CTC条件下加 热,测出所得试样硬度值分别是34. 13、58.32、36. 31HRC。通过分析数据可知,淬火后试样硬度与正火后相比较大,水 淬后的试样硬度与油淬后试样硬度相比,硬度比较大。
表2 45钢经热处理以后洛氏的硬度值分析
加热的温度条件冷却的方式硬度的平均值(HRC)
940 °C条件下
空冷9. 10
油冷24.01
水冷34. 13
840°C条件下
空冷16.41
油冷24.35
水冷58. 32
760°C条件下
空冷16. 25
油冷32. 18
水冷36. 31
2丄2冲击軔性与神拉强度
如果淬火温度存在差异,那么在进行热处理时,会导致冲 击数据与拉伸情况发生变化。经过研究可知,在回火温度相同 时,若淬火温度不断升高,45钢冲击强度会呈现出上升趋势。当淬火温度达到840-C时,冲击强度到达峰值,而后会渐渐趋 于下降。同时,在温度为84(T C时,其断面的收缩率、抗拉强 度以及延伸率也会到达峰值,而随着温度的继续升高,则会渐 渐趋于下降。经过试验得出,在45钢的热处理中,采取840°C 的淬火进行处理时,与常规处理方式相比,其断面的收缩率、冲击值、抗拉强度以及延伸率都有大幅度提高。换句话说,选 择84CTC的萍火温度进行45钢热处理,是最好的处理方式。2.2金相显微组织
在45钢经过76CTC正火处理以后,组织中晶粒比较大。在经过840°C加热以后,组织之中的晶粒就会变得细小。究 其原因,760°C热处理的加热温度比较低,导致奥氏体的分 布缺乏均匀性。然而,温度过高又会导致晶粒粗大,如经过 940°C的处理后,晶粒比较粗。
把45钢实施水淬的处理,如果加热温度不同,也会获 得不同组织,进而使得硬度存在差异。如果加热的温度是 760°C,获得组织基本是铁素体;如果加工温度是940°C或是 84(T C,获得组织基本为马氏体。此外,如果加热的温度为 84(T C,获得的马氏体会更小,主要是因为获得奥氏体的晶 粒较为细小;
在加热温度为940°C时,奧氏体的晶粒变大,就会获得粗大的马氏体组织。
基金项目:河南省高等学校重点科研项目“普珠加工大型轴端类专用夹具的设计与制造”(项目编号:16B460009)。
126现代制造技术与装备2016第10期总第239期
把45钢实施油淬的处理,则获得组织不一定全部为马 氏体的组织。在加热温度是76CTC时,在油中淬火以后,获 得组织主要是珠光体的残余铁素与贝氏体等;当加热温度为 84(T C与940°C时,在油中淬火以后,获得组织一般是珠光体 与贝氏体。只是94(T C条件下,珠光体的含量比较多。
3结语
如果在热处理过程中,加热的温度不同,会导致45钢硬 度性能与显微组织发生变化。因此,45钢热处理的温度不宜 过低也不宜过高,需要选择合适的处理温度,即84<T C[M。另外,如果冷却速度不同,也会影响到45钢组织的性能。一旦冷却速度发生改变,会导致45钢组织出现变化,进而 使得45钢性能发生改变。经过对不同淬火温度下45钢热处 理试验分析,可以看出在760°C在840’C之间,伴随淬火温 度升高,会使铁素体的形态逐渐从大颗粒与大块状转变成马 氏体、小颗粒状相间针状的铁素体,进而使得45钢在保证 硬度相对稳定的情况下,大幅提高塑初性。此外,如果淬火 温度降低,同样
也会导致钢脆性发生改变,某种程度上可以 抑制钢可逆回火的脆性。与常规45钢淬火的热处理方式相比,在84CTC淬火温度的条件下,可以最大限度地改善45钢的力 学性能,延长45钢零件的使用寿命,同时能够将45钢使用 领域扩宽。这样不仅从45钢研宄方面节约能源,而且能够 提高能源利用率以及企业的经济效益。
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(上接第124页)造成的航班延误、提高航班正点率和飞机 利用率、减少飞机耗损等,但同时也增加了飞机引进时的购 机成本、飞机系统的维护费用和维护工作量。因此,正确掌 握H G S的常见故障信息及其处理方法,正确放行飞机,对于 降低维护成本、减少航班延误具有十分重要的作用。
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Effect of Heat Treatment Process on Microstructure and Properties of 45 Steel
CAIYun
(Yongcheng Vocational College,Yongcheng 476600)
Abstract:In this paper,the ef fects of cooling rate and heating temperature on the mechanical properties and microstructure of 45 steel were analyzed.The research results indicate that i f the heating temperature of the heat treatment i s different,the hardness and microstructure of the 45 steel will be changed.Therefore,the temperature should not be too low heat treatment can not be too
high,more suitable for the temperature of 840. In addition,the different cooling rate will affect the 45 steel. If the cooling rate changes,the 45 steel structure will change,and then change the performance of the 45 steel.
Key words: heat treatment process,45 steel,microstructure and properties
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Type HGS4000 Head-up Guidance System and Its Fault Analysis
Z H U Shengwei,Z H A O Shucheng
(Shandong airlines co.,L T D,Qingdao 266108 )
Abstract:This paper briefly introduces the head-up display technology and i t s application in civil aircraft. H G S type 4000 head-up guidance system,for example,this paper expounds the working principle of ci v il airplane head—up guidance system and i t s operation mode, and combined with H G S ShanHang B737- 700/800 plane application type 4000 head-up guide system operation practice experience,summarize H G S type 4000 head—up guidance system and analysis of common fault information of the work for system fault information out and air cr aft release provides some idea and reference.
Key words:civilian a i rc ra ft,H G S4000 type,straight forward guidance system

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