45号钢在热处理问题

Question

45号钢在热加工后，发现其金相中的铁素体（F）与珠光体（P）呈带状分布，
1.请说明这种组织产生的原因？
2.可以采取什么方法消除？
3.请制定相应的工艺。

Answer 1

1. 45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62）为合格。
实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58）。
2. 45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。
调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。
渗碳处理
一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质＋表面淬火高。其表面含碳量0.8－－1.2％，芯部一般在 0.1－－0.25％（特殊情况下采用0.35％）。经热处理后，表面可以获得很高的硬度（HRC58－－62），芯部硬度低，耐冲击。
如果用45号钢渗碳，淬火后芯部会出现硬脆的马氏体，失去渗碳处理的优点。现在采用渗碳工艺的材料，含碳量都不高，到0.30％芯部强度已经可以达到很高，应用上不多见。0.35％从来没见过实例，只在教科书里有介绍。可以采用调质＋高频表面淬火的工艺，耐磨性较渗碳略差。
GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理制度为850℃正火、840℃淬火、 600℃回火，达到的性能为屈服强度≥355MPa
GB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为600MPa，屈服强度为355MPa，伸长率为16％，断面收缩率为40％，冲击功为39J

Answer 2

1.前期锻造造成的化学成分不均匀
2.正火会一定程度上减少带状组织级别
3.加热温度850°，根据零件尺寸和装炉量，保温足够长的时间后，出炉空冷

Answer 3

原因：1、加热保温时间不足；2冷却时间过于缓慢。
方法：根据工件大大小确定加热保温时间。

Answer 4

材料本身存在缺陷，冷拉不当造成组织成带状分布，建议你在热加工前检查材料的金相组织确定是否是材料本身的问题。

Answer 5

个人意见：
1、如果是F、P呈带状分布，我觉得应该首先怀疑材料的带状组织超差；属于钢材冶炼中的成分偏析所致；
2、解决办法：高温扩散退火、机械变形；
3、工艺：建议根据有效直径大小定保温时间，保温温度选在在920-930℃；
供参考