45钢金相分析---副本

45 钢显微组织钢显微组织 45 钢是中碳结构钢 冷热加工性能都不错 机械性能较好 且价格低 来源广 所以应用广泛 它的最大弱点是淬透性低 截面尺寸大和要求比较 高的工件不宜采用 45 钢淬火温度在 AC3 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 为使工件的奥氏体均匀化 就需要足够的保温时间 如果实际装炉量大 就需要适当延长保温时间 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 页会出现晶粒粗大 氧化脱碳严重的弊病 影响淬火质量 我们认为 如果装炉量大于工艺文件的规定 加热保温时间需延长 1 5 因为 45 钢淬透性低 故应采用冷却速度大的 10 盐水溶液 工件入水后 应该淬透 但不是冷透 如果工件在盐水中冷透 就有可能使工件开裂 这是因为当工件冷却到 180 左右时 奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致 因此 当淬火工件快冷到该温度区域 就应采取缓冷的方法 由于出水温度难以掌握 需凭经验操作 当水中的工件抖动停止 即可出水空冷 如能油冷更好 另外 工件入水宜动不宜静 应该按照工件的几何 形状 作规则运动 静止的冷却介质加上静止的工件 导致硬度不均匀 应力不均匀而使工件变形变大 甚至开裂 45 钢调质件淬火后的硬度应该达到 HRC56 59 截面大的可能会低一些 但不能低于 HRC48 不然说明工件未得到完全淬火 组织中可能出现索氏 体甚至铁素体组织 这种组织通过回火 仍然保留在机体中 达不到调质的目的 45 钢淬火后的高温回火 加热温度通常为 560 600 硬度要求为 HRC22 34 因为调质的目的是得到综合机械性能 所以硬度范围比较宽 但图 纸有硬度要求的 就要按图纸要求调整回火温度 以保证硬度 如有些轴类零件要求强度高 硬度要求就高 而有些齿轮 带键槽的轴类零件 因调质 后还要进行铣 插加工 硬度要求就低些 关于回火保温时间 视硬度要求和工件大小而定 我们认为 回火后的硬度取决于回火温度 与回火时间关 系不大 但必须回透 一般工件回火保温时间总在一个小时以上 图号 45 01 侵蚀剂 4 硝酸酒精 材料及状态 45 钢 处理 锻造后正火处理 组织及说明 基体组织为片状 珠光体加网状 块状铁素体 晶 粒度 5 7 级 个别是 4 级 45 钢显微组织钢显微组织 编号 45 01 侵蚀剂 4 硝酸酒精 材料及状态 45 处理方式 锻造后退货处理 光学放大倍数 100X 图号 45 02 侵蚀剂 4 硝酸酒精 材料及状态 45 钢 处理 锻造后正火处理 组织及说明 图 45 01 放大 光学放大倍数 500X 图号 45 03 侵蚀剂 4 硝酸酒精 材料及状态 45 钢 处理 锻造后正火处理 组织及说明 基体为片状珠光体 白色为铁素体 构成网络状分布 晶粒大小极不均匀 大晶粒 约为 2 3 级 细晶粒约为 4 8 级 细晶粒聚集分布 45 钢出现上述组织主要是由于高温保温时间较短 冷却较快所形成的 出现粗 大晶粒会明显降低材料的力学性能 可采用重新加热 延长保温时间后冷却 组织 可得到改善 性能也会随之提高 光学放大倍数 100X 图号 45 04 侵蚀剂 4 硝酸酒精 材料及状态 45 钢 处理 退火处理 组织及说明 基体组织为珠光体及铁素体 铁素体沿奥氏体晶界呈网络状分布 片状珠光体的体积分数约占基体总体积分数的 55 由此 可以推算出钢中 W C 为 45 同时 从网络状分布的铁素体可以看出 此钢退火温度不高 故其晶粒细小 这种钢在退火状态下强度 是偏低的 为了充分发挥材料的潜力 通常采用调质或正火处理 光学放大倍数 100X 图号 45 05 侵蚀剂 4 硝酸酒精 材料及状态 45 钢 处理 860 880 加热保温 3h 后水冷 600 20 保温 4 5h 后空冷 组织及说明 片状珠光体及呈白色网状 针状和块状分布的铁素体 晶粒大小不太均匀 有轻微的魏氏组织 式样取自一轴类零件的心部 该轴锻造退火后再淬火 回火处理 由于轴的截面较大以 及 45 钢的淬透性差 心部实际上并未得到淬火处理 而是经受一次正火处理 由显微 组织的分布情况可知 心部的加热温度稍有过热 一方面使晶粒大小不均匀 另一方面 在基体组织中出现了轻度的过热魏氏组织 光学放大倍数 100X 图号 45 06 侵蚀剂 4 硝酸酒精 材料及状态 45 钢 处理 720 退火处理 组织及说明 基体为球粒化珠光体及铁素体 45 钢经过 720 长时间退火处理 导致片状珠光体中渗碳体发生球粒化 从而 使钢的强度和硬度明显下降 韧性和塑性则显著增加 因此经过上述处理的刚才 适宜于作冷挤压和冷冲压零件的原材料 因为具有这种球化组织的钢材 在冷变形 时不易开裂 同时可延长冲模的使用寿命 光学放大倍数 500X 图号 45 07 侵蚀剂 4 硝酸酒精 材料及状态 45 钢 处理 810 退火处理 组织及说明 白色基体为铁素体 其上有呈团块状分布的片状珠光体 并有少量渗 碳体呈球状分布 随着退火温度的升高 一部分球状渗碳体溶于奥氏体 在随后的冷却过程中 至共析反应时 即自奥氏体中析出片状珠光体 极少量未溶解的球粒状渗碳体仍被 保留下来 此组织属不完全退火显微组织 由于组织中出现片状珠光体 故不宜作 冷挤压的零件 光学放大倍数 500X 图号 45 08 侵蚀剂 4 硝酸酒精 材料及状态 45 钢 处理 860 加热保温后淬火 组织及说明 针状淬火马氏体 其针叶大小中等 光学放大倍数 500X 图号 45 09 侵蚀剂 4 硝酸酒精 材料及状态 45 钢 放大 500X 处理 660 加热保温后淬火 600 回火 1h 组织及说明 基体组织为保持马氏体位向分布的回火索氏体 硬度为 28HRC 本图片为 45 钢调质处理后的典型组织 45 钢淬火后得到过饱和的固溶体既淬火 马氏体 它的强度及硬度很高 硬度可达 58 60HRC 左右 而其韧性及塑性则明显 下降 为了消除淬火时的内应力和组织应力 淬火的工件应及时进行回火处 光学放大倍数 500X 理 析出极细的 渗碳体颗粒 从而使基体分解为索氏体组织 此时工件的强度和硬度有所下降 而 塑性及韧性则显著提高 因此 可获得良好的综合力学性能 以适应制造要求强度 较高 塑性及韧性也好的机械零件 图号 45 10 侵蚀剂 4 硝酸酒精 材料及状态 45 钢 处理 热锻形变后直接淬油 组织及说明 基体组织为较粗的中碳马氏体 极少量残留奥氏体 以及沿晶界分布的黑色团状的托氏体 托氏体的体积分数约为 5 在形变热处理的显微组织中 可允许存在托氏体的体积分数为 5 左右 钢在再结晶温度以上进行压力加工 由压力加工导致塑性变形而引起的加 工硬化 可以立即通过再结晶来消除 因此在加热过程中 金属内部将同时发生加工硬化和再结晶软化 这两个相反的作用 光 学放大 500X 在一般情况下刚好抵消 但有时则不能榨抵 这要视变形的程度和加热温度而定 若变形度大 加热温度低 则由加工变形引起的硬化因素将占优势 反之 则再结晶和晶粒长大占优势 此时由于