热处理参数确定

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1、部份材料热处理方法一、45 钢调质：1. 正常情况下加热温度在810840C之间： 只要充分奥氏体化，加热温度越低越好。2. 冷却中应注意的问题： 热处理生产中最重要的一环就是冷却，很多热处理缺陷都产生在冷却中。如：开裂、硬度不足、变形超差、局部有软点等等。出炉时不要慌忙，有时为怕不能淬硬而手忙脚乱。只要不低于Ar3,是不会析出铁素体而影响表面硬度的。水温在冷却中相当重要，要严格控制水温不要超过30C，若超过30C，析出铁素体将是不可避免的，任 你此后将工件冷透，硬度很难高于300HB。因此要严格控制水温不要超过30C。工件入水后要不停的在水中移动，以快速破裂蒸汽膜而提高500C以上的冷却速度

2、，从而避免析出铁素体 或珠光体，进而影响工件最终硬度。为避免复杂工件开裂，温度低于300C以下可以出水空冷一会再水冷，当工件温度不超过150C出水回火。3. 严格按 45 钢的回火温度回火：一般取中偏下的回火温度，按HRC=62-TXT/9000进行计算，并结合每台炉子自身温差及淬火情况进行 适当调整。4. 其它注意事项：对于小件，特别是30mm以下的工件，要注意淬裂的问题。45钢仍然可能开裂，在硬度要求不太高时， 可以选择油淬。除严格按规定的温度回火外，应根据实际淬火情况调整回火参数。对于批量较大且要求硬度较高的小件，要特别注意在水中的搅动问题，以增加冷却能力。否则，返工不 可避免。选择合适

3、的电炉，确保加热时间不可过长，长时间加热并不利于提高工件硬度。二、合金结构钢调质：1. 合金结构钢调质：可以参照上面的要求。应注意的是：由于加入合金元素，C曲线不同程度右移，甚 至改变了形状；提高了珠光体的稳定性，提高了钢的淬透性和淬硬性，淬裂倾向增加。 因此，对相同含碳 量来说，各临界点有所升高，加热温度要略高一些，保温时间要适当延长，便于合金碳化物的分解；淬火冷却时 要适当缩短水冷时间，增加空冷时间，从而避免开裂。由于钢中添加了合金元素，提高了钢的抗回火稳定性能，相同含碳量合金钢的回火 温度比碳钢高。2. 回火硬度计算公式：回火硬度计算公式是经过大量试验数据，进行回归计算的结果，使用中不能

4、无限扩展，比如：40Cr的公 式HRC=75-3T/40，不能理解为淬火后不回火的硬度为75HRC。在淬火时要保证工件淬火质量，回火时间充分。常用材料淬火加热温度及回火硬度计算公式45材料加热温度。C硬度计算公式材料加热温度C硬度计算公式820840HRC=62-T2 /9000 60Si2Mn 850880HRC=68-T2 /112503585087040Cr 83085035CrMo 84086042CrMo 820840GCr15 8308509SiCr 86088065Mn 790820HRC=74-3T/40HRC=75-3T/40 T8780810HRC=78-T/80同 40C

5、r T10780810T12770800HRC=72.5-T/16HB=733-2T/3 5CrMnMo 830860HRC=69-3T/5020CrMnMo 860890注：正常加热淬火按公式计算回火温度，并根据各炉况进行适当调整。Mg 固溶 /人一 尸时/效：1. 化学成份及力学性能：Si： 9.011.0%,Fe：V0.6%,Cu：V0.1%,Mn：V0.6%, Mg： 0.150.40%Ni：V0.05%,Zn：V0.01%, Ti：V0.2%,余量 Al。力学性能：ob240MPa,os190MPa,6 51.5%,HB80。热处理状态：固溶处理+人工时效。GK-AiSi10Mg是公

6、司八十年代成套引进德国的索道技术，该材料与国内的ZL-104基本接近（ZL-104的Si 要少1%）,是AiSiMg合金中强度最高的材料。2. 热处理原理：GK-AiSi10Mg铸造铝合金属于AiSiMg合金，是在AiSi二元合金中加入Mg，形成强化相Mg2Si,能显 著提高合金的时效强化能力，改善合金的力学性能。因此，AiSiMg合金在航空工业、军事工业、机械工业等 领域应用十分广泛。在AiSi一Mg三兀系中，Mg2Si为稳定化合物，与铝构成伪二兀系，使AiSi一Mg系分成“a+Mg2Si+Si”及“a+Mg2Si+Mg5Al8”两个三元共晶系，三元共晶温度分别为558C和448C。 其平衡

7、组织为a+共晶体（a+ Si ） +Mg2Si相。在实际结晶条件下，合金中可出现a +Mg2Si+Si三兀共晶体及与 杂质铁等构成多元复杂共晶体，还存在杂质相a（ Fe3SiAl12）、B（Fe2Si2Al9）及Al8FeMg3Si6。由于Mg2Si在 沉淀过程中，具有明显的时效硬化作用。因此，GK-AiSi10Mg在固溶+人工时效状态下使用。（2）GK-AiSi10Mg在固溶加热过程中，将发生M g2S i相的溶解，在固溶温度下处于（a + Si）两相区。为防止 低熔点共晶体在加热时溶化（即过烧），固溶温度应低于三元共晶（a +Mg2Si+Si）温度，一般为5355C。固 溶热处理后的组织为

8、过饱和的a固溶体，此时，强度较低，塑性较好。在时效过程中，过饱和a固溶体的沉淀顺序为a-G?P区（过饱和固溶体分解开始时是溶质元素扩散、偏 聚，形成无数溶质元素富集的亚显微区域）一B相一8相（Mg2Si）。150C以下沉淀产物以G?P区为主；150 225C为G?P区+B，相，此时强化效应最大；250C以上形成平衡相Mg2Si。人工时效温度越高，为达到相同性能 所需的时间越短。时效后由于强化相Mg2S i的沉淀形成，强度、硬度提高，塑性降低。3. 操作注意要点：严格检查回火桶及热电偶的位置，加热温度需严格控制，低几度加热不足，高几度过热甚至过烧。因此， 特别要注意检查热电偶的位置，稍有变化将可

9、能导致产品报废。固溶处理和时效处理都必须启动循环风扇，使炉 内温度均匀。2固溶处理时尽可能缩短转移时间，按标准要求转移时间不得大于 6 秒，因此要注意转移时间，特别是要 注意试样的转移时间。因过饱和固溶体有一个稳定陈化的效应，一般在固溶处理后要及时时效，否则，达不到热处理的目的。严格装炉规定，防止装炉不当而发生变形。固溶处理后发现变形可以适当加压进行校正，一旦时效后发 现变形只有重新固溶处理。四、模具热处理：1. 退火：模具加工前都需要进行退火处理，以降低硬度和减少锻造应力，并为最终热处理作组织准备。因此，模 具的退火相当重要，特别是对热处理工序尤为重要。退火必须严格按规定的工艺规范执行，否则

10、达不到退火的目 的，也为最终热处理埋下隐患。退火原理：将钢加热到 Ac3 （亚共析钢） Ac1 （过共析钢）以上某一温度，使钢奥氏体化或部份奥氏体化， 然后缓慢降温至 Ar1 附近等温分解，使奥氏体中的渗碳体球化，而得到球状珠光体。模具的退火工艺见表。模 具退火操作要点：严格按表中加热温度和等温温度选择加热参数。等温温度越高，最终硬度越低。大件的升温速度应控制在100C/h以下，对于合金钢模具应在650C左右等温。各段降温速度不要超过 80C/h。碳素工具钢550C以下出炉空冷，合金钢500C以下出炉空冷。禁止风冷或水冷。2. 模具的淬火及回火：（1）严格按规定温度加热保温。小件尽可能到温装炉

11、，大件或装炉量较大时，应适当 等温。合理选择冷却介质，该水淬油冷的一定要水淬油冷。充分冷却，一般情况下都要冷却到马氏体转变点以下100C左右。淬火规范钢号临界点（C）工艺规范（C）AclAc3或Acm Ari 加热温度 等温温度 HB淬火温度T8A730700740760650 680187790 810T10A730800700750770680700197780800T12A7308207007507706807002077707909Mn2V7367656527607806706902299SiCr770870730780810700720197241860880GCr157459007

12、007908107107202072558308505CrMnMo7107606508508706706901972418308605CrNiMo7107706808508706706901972448308603Cr2W88201100790850860720740Cr12MoV8108557608508707207502072553.5CrMnMo淬火要点：中型 5CrMnMo 模具热处理注意要点：1)650C保温按0.6min/mm计算保温时间，830C保温按0.81.0min/mm计算保温时间，工作面向上。淬火前预冷到760C时油冷，并严格控制出油温度在200C以上，淬火后应放入200

13、C以上的炉内均热，热透后 再升温回火。2）淬火结束后应立即高温回火，在200C以上出油缓冷，有助于减少热应力。大型 5CrMnMo 模具热处理注意要点：1）大型模具在350500C、600800C时工件表面和心部存在最大温差，差值在300 400C，因此450C、650C保温对减少热应力有好处，所有保温时间按上面要求计算。2）理论上加热温度应取上限，以保证偏析区也能得到正常组织，450C并保持一定时间，以进一步减少模具 的蓝脆温度范围（250350C ）的温差，450C以下升温速度3070C/h，450650C升温速度80120C/h, 650C以后可自由升温。油冷时间12-15s/mm。3）

14、回火入炉温度在200C，且在400C保温一定时间，升温速度30100C/h；回火温度保温时间每100mm 不少于 4 小时。五、铸钢件、薄壁件铸钢件、薄壁件等的淬火或调质是生产中经常遇到的工件。其热处理质量的高低，将严重影响车间、公 司的产品质量水平，特别是特种设备的质量水平；也同时直接影响职工的收入。因此，它们的淬火质量极其重要。1. 铸钢件热处理：铸件质量： 受废钢质量的影响、炉料的正常波动、冶炼技术、公司产品生产特点的限制，铸钢质量本身 在一定波动。其波动对热处理质量的影响主要体现在以下两个方面： 成份的波动：成份波动将直接影响热处理淬火工艺参数的选择。如：加热温度、冷却介质、回火温度及

15、回 火时间等等。有时我们按正常工艺淬火（把规定的热处理工艺真正做到位的时候）却出现裂纹或硬度偏高等，就 是成份波动的影响。 铸造缺陷：铸件有铸造缺陷是不可避免的，也是当今科学技术水平解决不了的世界难题。经常看见铸件 大面积补焊，这还不包括内部未能发现的缺陷。如：气孔、夹碴、夹砂、疏松等这些缺陷或多或少要影响热处理 质量，有时成为工件开裂的诱因之一。铸件存在的上述质量隐患，不能规避热处理工序本身未做到位而出现质量问题，并不能成为规避责任的挡箭 牌。铸件淬火： 基于上述原因，铸件淬火要注意以下几个方面的问题： 严格控制加热温度：热处理加热温度随材料变化而变化，在加热时一定要知道材质是什么，然后选择正 确的