号钢热处理工艺.doc

1 45号钢要求硬度HRC40-50，是不是要淬火+低温回火？ 换算成布氏硬度大约是380470HB，根据一般热处理规范，热处理制度与硬度关系大致如下： 淬火温度：840水淬 回火温度：150回火，硬度约为57HRC；200回火，硬度约为55HRC；250回火，硬度约为53HRC；300回火，硬度约为48HRC；350回火，硬度约为45HRC；400回火，硬度约为43HRC；500 回火，硬度约为33HRC；600回火，硬度约为20HRC一般情况下热处理工艺都指标准范围内中间成分，且热处理温度都存在一个调整范围，如成分在范围内存在偏差，可以相应调整淬火温度和回火温度2 1.临界温度指钢材的奥氏体转变温度。不同含量的钢材有着不同的临界点，但临界点有着一个范围内的浮动，所以下临界点温度指的就是奥氏体转变的最低温度。 2. 常用碳钢的临界点 钢号 临 界 点 () 20钢 735-855 () 45钢 724-780 () T8钢 730 -770() T12钢 730-820 () 3 20Cr，40Cr，35CrMo，40CrMo，42CrMo：正火温度850-900，45号钢正火温度850左右。4 20CrMnTi Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 740 825 680 7305Cr12MoV热处理知识Cr12MoV钢是高碳高铬莱氏体钢，常用于冷作模具，含碳量比Cr12钢低。该钢具有高的淬透性，截面300mm以下可以完全淬透，淬火时体积变化也比Cr12钢要小。 其热处理制度为：钢棒与锻件960空冷 + 700720回火，空冷。 最终热处理工艺： 1、淬火： 第一次预热：300500，第二次预热840860；淬火温度：10201050；冷却介质：油，介质温度：2060，冷却至油温；随后，空冷，HRC=6063。 2、回火： 经过以下淬火工艺，可以达到降低硬度的作用，具体回火工艺如下： 加热温度400425，得到HRC=5759。说明：在480-520度之间回火正好是这种钢材的脆性回火区，在这个区间回火容易使模具出现崩刃。最为理想的回火区间在380-400，这个区间回火，韧性最好，并且有良好的耐磨性。如果淬火后，采用深冷处理（理想的温度是零下120）与中温回火相结合，会得到良好使用效果和高寿命。Cr12MoV的回火脆性温度范围在325375。CR12MoV380-400回火后硬度在56-58HRC做冷冲模冲韧性好的材料具有不易开裂的优点，特别是在原材料质量不是很好的情况下，用此方法经济实惠。Cr12MoV 分级淬火工艺：850度预热1050度加热620度分级，时间一般在23分钟油冷冷却至200度左右（也可260度贝氏体等温）520回火23次，每次2小时。硬度在5661HRC左右。Cr12Mov热处理 HRC60 裂开的解决方法：不能说硬度60HRC就一定开裂。开裂的原因很多，你可参考耿工的说明逐一检查。如果是淬火就直接开裂可能有以下原因： 1）材料错致热处理工艺不合适。 2）冷却不当，在Ms温度以下快冷，应力过大。 3）工件截面尺寸相差太大，或孔洞很多，或有应力集中的地方。 4）淬火加热温度过高，晶粒粗大，脆性大。过烧时晶界氧化或熔化。 5）工件没有预热，加热速度过大引起加热开裂。 6）原始组织不良，原材料存在网状共晶碳化物或球化退火不良，或原材料有显微裂纹，淬火时裂纹扩大开裂。 7）重复淬火前未进行中间退火。 8）淬火后未及时回火。1050淬火，用260280贝氏体等温，模具的韧性会有大幅提升，而且不会开裂。Cr12MoVCr12MoV钢在980淬火（即低淬）加热时，碳化物的熔解少，基体的含碳量在0.5%左右，Cr在6%，钼只有0.5%，钒的碳化物熔解更少，分布在基体的碳化物量在15%左右，而残余奥氏体只有20%以下，淬火后的硬度HRC6062。由于基体的含碳量低，淬火后的基体韧性高。但压缩屈服强度未达高水平，低淬火温度一般只能取低温(180-200)回火，适用于低负荷、高速度的冷冲模，低温回火后硬度HRC60，回火次数二次。 Cr12MoV钢采用中淬火温度（1025-1030）（即正常淬火）提高了基体的碳浓度，合金碳化物也进一步熔解，硬度达最高值，同时残留奥氏体量也上升到近40%。淬火硬度在HRC62-63左右。中淬火温度淬火后可以在180-200低温回火，获得最高的硬度和最佳的耐磨性，但韧性稍低，不能在重负荷的冷冲模中使用。在中淬火温度淬火后也可以在380-400回火，但硬度将下降到HRC58左右，可获得最佳的强韧性配合并明显提高冷锻模的断裂抗力，但耐磨性下降。 Cr12MoV钢超过1050以上温度淬火（即高淬）均属于高淬火温度淬火。随着淬火温度的升高，碳和合金元素及碳化物进一步熔入奥氏体，其碳和合金元素升高，奥氏体的稳定性升高，淬火后的残留奥氏体量也急剧上升到40-60%，甚至更高，由于残留奥氏体量增加，淬火硬度降低至HRC55左右。由于残留奥氏体增加和奥氏体稳定性增加，低温回火无法使奥氏体转变，只能用高温回火促使大量的奥氏体转变。提高其硬度（1150淬火，其淬火硬度可能降到HRC45-50以下）出现二次硬化现象。高温回火（520-540），一定要进行三次回火。另外，随着淬火温度的升高，钢中晶粒度迅速长大，1080晶粒度长至9级，1150甚至长至7-8级。淬火温度提高碳化物数量（体积分数）减少，所以韧性强度降低，耐磨性也有所降低，但红硬性提高。因此，只有要求高冲次，低负荷和红硬性时，才采用高淬高回工艺。高温回火后的硬度也可达到HRC62以上，应该指出，二次硬化的高温回火温度区向很窄，对Cr12MoV钢在520，对Cr12Mo1V1在540，超出此温度区向（往往只有5），硬度的波动较大。 如果是Cr12钢，加热温度可以再高一点无防。保温30-40分够了。淬火到60HRC以上是方便的。Cr12钢材的质量差距非常大，对锻造的要求很高。锻造要“两轻一重六面锻”，使碳化物的分布尽量均匀，而实际上根本达不到要求。Cr12MoV，它是国际上较广泛采用的高碳高铬冷作模具钢，属莱氏体钢，具有高淬透性、淬硬性、高的耐磨性；高温抗氧化性能好，淬火和抛光后抗锈蚀能力好，热处理变形小；适宜制造高精度、长寿命的冷作模具、刃具和量具，例如形状复杂的冲孔凹模、冷挤压模、滚丝轮、搓丝板、冷剪切刀和精密量具等。化学成分见GB/T1299-2000。 C Si Mn P S Cr Mo V Co1.40-1.60 0.60 0.60 0.03 0.03 11.00-13.00 0.70-1.20 1.10 1.00该钢可以采用二种淬火温度：（1） 采用较低的淬火温度 950-1040 180-230低温回火 硬度60-64HRC（即：低淬低回）（2） 采用较高的淬火温度 1050-1100 510-540高温回火2次 硬度60-64HRC（即：高淬高回）Cr12MoV,钢的机械性能与淬火温度的关系为：在10001075度淬火以后可获得较好的机械性能，淬火温度再提高，会使强度和塑性显著降低。Cr12MoV采用1130度淬火，即二次硬化法。二次硬化法的优点是可获得一定的红硬性，其缺点是由于淬火温度高，晶粒较大。不符合楼主的要求。韧性要求越高越好，硬度达到 HRC 5264，也就是说要求硬度，强度和韧性都较好。根据楼主的要求建议采用1030度左右淬火。回火温度取200450度（其中因避开300375度的回火脆性区）回火后的硬度为 HRC 5560.三次回火第一次高温,第二次根据第一次回火硬度决定回火温度,第三次低温cr12mov低温回火只用在低温淬火后，可以保持高硬度，你用正常温度淬火，回火温度最好用230-250，如果图纸硬度要求不是很高的话，建议你采用390-400回火，这样模具的强韧性配合会比较理想，不容易崩刃。 Cr12MoV的固溶双细化工艺：（目的是使碳化物细化 棱角圆整化，同时使奥氏体晶粒超细化。）在Cr12MoV做1000度保温后油淬；在220度回火之前：先做一次1100度保温后油淬，700度回火。材料的使用寿命会提高很多。由于Cr12这类材料属于高碳高合金钢，在轧制过程中会产生严重的C偏析，即所谓的网状渗碳体。大家知道，渗碳体硬度高而脆，没有韧性。以前对此类材料的C偏析有严格的级别控制。由于材料存在网状渗碳体，造成在以后的热处理中，会沿着渗碳体网状开裂。因此，材料在制作模具之前必须进行反复的锻打（不只是简单的改变形状），以使网状渗碳体打碎，改善材料性能。模具钢淬火前做好预前热处理-球化退火，以细化组织，减少淬火变形和防止淬火开裂！一般的冲压模具都要求有较高的硬度,良好的耐磨性,抗腐蚀性,良好的冲击韧性等基本要求,而H13是热作模之常见钢材,其高强度,高韧性,一定的耐磨性;高红硬性,高热稳定性,高抗热疲惫性,高淬透性和高导热性.等温淬火与分级淬火的区别等温淬火 把钢件加热使其奥氏体化并均匀化后，迅速冷却到给定的贝氏体转变温区的某一温度，并在该温度保持一定时间使其进行等温转变，形成贝氏体组织然后取出置于空气中冷却的热处理工艺。等温淬火一般在300500之间某一温度的盐浴或金属浴（铅浴）中进行，又称贝氏体淬火。 由于贝氏体转变是不完全的，故实际等温转变后空冷过程，尚有少量马氏体形成，故实际等温淬火组织应为贝氏体+少量马氏体+少量残余奥氏体的复相组织，这是一种强韧化组织。等温时间应包括由淬火温度至等温温度的冷却时间，均温时间和贝氏体转变时间。等温淬火后无需再进行回火。等温淬火主要用于C曲线远离纵轴的合金钢。 分级淬火 将奥氏体化并均匀化的工件淬入温度略高于（如有必要亦可稍低于）Ms点的恒温淬火剂（如低温盐浴，碱溶或油浴等）中保持一定时间，使工件心部和表面温度趋于均匀，但显微组织仍保持为奥氏体（或含有少量马氏体）然后取出空冷，在缓冷（空冷）条件下完成马氏体转变。故分级淬火产生的淬火应力很小，可以保证淬火质量，降低变形开裂倾向。 分级淬火的关键是正确选择淬火温度，分级温度和分级时间。分级淬火的奥氏体化温度比普通淬火高1020，分级温度则取决于钢的淬透性、技术要求、工件的形状和尺寸等因素。一般情况下，高淬透性钢可选择MS+（3040），为增大淬硬层深度，对于较大的工件可采用MS-（3040）的温度，对于形状复杂、变形量要求严格的高合金钢工模具可采用两次或多次分级。分级温度应根据钢的C曲线，选择在过冷奥氏体稳定温区，防止非马氏体转变。分级淬火以不发生非马氏体转变、最终完全获得马氏体组织为目标。实验证明：分级淬火的冷却速度小于水，只适用于小型工件。 分级淬火后钢的性质与普通淬火大体相同，但由于接近Ms点时冷却曾一度中止，这段时间将使奥氏体发生陈化稳定，使淬火后残余奥氏体量增加，而使淬火后钢的性质稍有降低。保温时间计算：按航空发动机标准 淬火： 每2-3分钟* 有效厚度+10-30 分钟 这是箱式炉和井氏炉的 回火：