40Cr热处理工艺.doc

40Cr热处理工艺制定40Cr钢退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺，测定在各种热处理情况下试样的硬度和冲击韧性，并进行材料的金相组织分析，得出了40Cr钢调质处理具有良好综合性能的结论。1 40Cr材料简介11 40Cr的化学成分及临界温度40Cr的化学成分及临界温度见表1。表1 40Cr的化学成分及临界温度化学成分 临界温度C Mn Si l C Ac Ac0 A A 0037045 O5O8 。2。4I。8。11。 743 800 693 73O12 4OCr的性质从铁碳合金相图来看，40Cr钢属于亚共析钢，缓冷到室温后的组织为铁素体+珠光体；从钢的分类来看，40Cr钢属于低淬透性调质钢，具有很高的强度，良好的塑性和韧性，即具有良好的综合机械性能；40Cr钢可用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床的主轴等零件。2 40Cr热处理工艺特性介绍21 预备热处理调质钢经热加工后，必须经过预备热处理来降低硬度，便于切削加工，消除热加工时造成的组织缺陷，细化晶粒，改善组织，为最终热处理做好准备。对于40Cr钢而言，可进行正火或退火处理。22 最终热处理调质钢的最终热处理是淬火加高温回火。一般可以采用较慢的冷却速度淬火，可以用油淬以避免热处理缺陷。当强度较高时，采用较低的回火温度，反之选用较高的回火温度。3 40Cr热处理工艺的制定按上述知识，对40Cr钢分别采用退火、正火、淬火、不同的回火温度情况下的热处理，测定不同情况下试样的硬度与冲击韧性值。31 退火工艺的制定图1为退火及正火工艺曲线图。加热温度：A 。+(3O50) C，由此确定加热温度为850 C；保温时间：120min； 冷却方式：随炉冷却。tmirl图1 退火及正火工艺曲线图32 正火工艺的制定加热温度：Ac。+ (3050)C，由此确定加热温度为850 C；保温时间：120min；冷却方式：空冷。33 淬火工艺的制定图2为淬火工艺曲线图。加热温度：A 。+ (3O50)C，由此确定加热温度为850 C；保温时间：80min；冷却方式：油冷。34 回火工艺的制定341 低温回火图3为淬火加低温回火工艺曲线图。亚共析钢的低温回火温度为150 C3O0 C，但钢材的第一类回火脆性温度在250 C400 C，由于40Cr中含有硅、锰、铬等合金元素，第一类回火脆性温度将有所增高，所以选用低温回火温度为240 C；保温时间为60min；采用空冷。342 中温回火中温回火温度为350 C500 C，选用温度为460 C；保温时间为50min； 空冷。343 高温回火(调质处理)高温回火温度为500C650 C，可选用加热温度为620 C； 保温时间为60min；空冷。空冷tlii4 40Cr热处理冲击韧性与硬度为检测试样在热处理后的硬度与韧性，对退火和正火的试样进行布氏硬度的测定；对淬火后低温回火、中温回火、高温回火(调质)的试样进行洛氏硬度的测定；同时对调质处理与油淬后的试样进行冲击韧性测定。结论见表2冲击韧性值，表3退火、正火的布氏硬度值，表4淬火后回火热处理的洛氏硬度值。表2 40Cr的冲击韧性值(多试样平均at值)试样编号试样 热处理工艺 值Jmm1 4OCr 850 C油淬+620 C回火 1482 4OCr 850 空冷 565 40Cr热处理金相组织分析面积小，同时铬能阻碍碳的扩散，而铬本身扩散速度较慢，因此加热温度应选择上限，且保温时间加长，否则球状渗碳体很难完全溶解而被保留下来，造成淬火后硬度及强度下降。6 结论 处理后的钢可以用来制作曲轴、连杆、机床主轴、齿轮通过对不同热处理试样的硬