关于45钢热处理提高性能的设计方案ppt课件.ppt

1 45 钢热处理设计方案 2 设计流程目录 方案要求方案目的方案设计注意事项比赛总结 3 方案要求 对45 钢进行热处理工艺加工 根据所学知识 由参赛同学自行制定相关工艺流程及参数 使45 钢的抗拉强度 b 900MPa 延伸率 15 并具有优良的机械性能及工艺性能 返回 4 方案目的 使我们能够通过动手 动脑及对实验设备的亲自操作和与指导老师的交流 把书本所学的知识转化为实际操作 培养我们的实际动手能力 独立思考问题的能力以及团结协作的能力 培养对实验过程的严谨态度 科学的数据处理方法等 认识学好专业课的重要性 确立我们认真学习专业课的决心 返回 5 方案设计 材料相关参数分析 选择热处理工艺 确定具体工艺参数 具体实验操作 拉伸试验 分析结果及数据 实验总结 返回 6 材料相关参数分析 返回 7 选择热处理工艺 分析了材料的成分和相关参数之后 根据所学知识选择对45 钢采用调质处理 45 钢是中碳结构钢 冷热加工性能较好 机械性能较好 但其淬透性低 截面尺寸大 并且不宜应用在要求比较高的工件中 45 钢淬火温度在A3 30 50 在实际操作中 一般是取上限的 偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快 表面氧化减少 且能提高工效 淬火后的高温回火 加热温度通常为500 600 硬度要求为HRC22 34 调质的目的是得到综合机械性能 返回 8 确定具体工艺参数 根据工件的形状 尺寸 淬透性的大小查阅参考手册制定出冷却速度 淬火介质 回火保温时间以及最终硬度值的范围 45 钢C曲线 9 确定具体工艺参数 10 确定具体工艺参数 当L d时 t 加热时间 k D 工件长度L 100mm 工件有效厚度 直径 D 20mm k 加热系数 实验室提供的箱式电阻炉 k 1min mm 代入数据后得到加热时间约为20分钟 则适当选取22分钟的加热时间 保证工件中心部分温度达到要求 1 淬火加热时间选取公式 11 确定具体工艺参数 2 冷却介质的选择 冷却是淬火的关键 虽然45 钢的淬透性较差 但本材料为小型号工件 结合45 钢的连续冷却C曲线特点 不选择水冷 而选择5 10 的NaCl溶液作为冷却介质 12 确定具体工艺参数 3 回火时间的确定 调质处理后 45 钢的组织得到由铁素体基体和弥散分布于其上的细颗粒状碳化物组成的回火索氏体 S回 由材料的尺寸大小选择回火的时间为1 1 1 2h 可以保证工件心部温度达到回火温度要求 13 确定具体工艺参数 4 结果检验与判断待试件冷却到室温以后 没有用金相显微镜判断组织成分 可以通过查手册用硬度来表示对应的机械强度和延伸率 采用洛氏硬度测试机测试被处理的试件硬度 硬度理想范围26 31HRC 洛氏硬度 返回 14 确定具体工艺参数 45 钢回火温度 15 确定具体工艺参数 16 分析结果及数据 最终实验结果曲线力学性能指标 s 48kgf mm2 b 828Mpa 20 64 返回 17 注意事项 1 在淬火前应进行适当的预备热处理 从而达到消除应力 改善组织等作用 如果实际装炉量大 就需适当延长保温时间 不然 可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象 但保温时间过长 也会也出现晶粒粗大 氧化脱碳严重的弊病 影响淬火质量 2 淬火加热温度一般要比水淬温度高20 淬火操作是整个过程的关键一定要防止硬度不均匀 应力不均匀而使工件变形大 甚至开裂 3 高温回火必须与恰当的淬火相配合才能获得满意的效果 这主要是为了防止回火脆性 4 为了保证硬度测试的准确性 要防止操作中软点的影响 所以要多测几次 求得平均值 返回 18 比赛总结 本次试验得到的结果并没有达到方案所要求的最佳标准 我们得出几点原因 一 在方案设计上 热处理各环节时间的设定不够标准 知识上还得进一步深入细化 二 在实际操作上 淬火过程没有经验 未能很熟练的操作 为了时间原因 省略了硬度测定的环节 从而未能真正掌握热处理后材料的硬度 并且回火温度可能过高 也导致硬度不可调整 三 在材料成分上 材料实际的含碳量可能与牌号所标示的不相符 也会影响到实验的结果 19 参考资料 1 热处理工程基础 陆兴主编 2 热处理技术手册