45號鋼五金沖壓件的熱處理需要注意的事項

在眾多牌號的構(gòu)造鋼中，45鋼運(yùn)用的   普遍，尤其是在五金沖壓件行業(yè) 中，45 鋼制構(gòu)件   多。該鋼是一種   碳索構(gòu)造鋼．可停止各種熱處置．它不只可做構(gòu)造件，還可唱工具。多年來，這一鋼種雖然已積聚有豐 富的消費(fèi)與使用 的經(jīng)歷，但在消費(fèi)實踐中，仍會呈現(xiàn)許多運(yùn)用不當(dāng)之處 ，后果沒有充沛發(fā)揚(yáng)該鋼所具有的功能潛力，形成少量糜費(fèi)。拉伸件加工

45號鋼既能做模具模板，又可制造曲軸、軸、活塞銷、工夾具等要求強(qiáng)度較高的零件，但模具模板與零件的外表通常要求具有高硬度與高的特性，45號鋼雖然淬火功能普通，但可以淬硬至HRC42-46。同時，假如將45鋼外表停止?jié)B碳淬火，可失掉需求的外表硬度。45號鋼傳統(tǒng)熱處置工藝次要包括預(yù)備熱處置、高溫球化退火、淬火、臨界溫度淬火以及高頻淬火括等階段。

45鋼傳統(tǒng)熱處置工藝

1.1  預(yù)備熱處置

45號鋼鍛軋件通常狀況下不停止退火處置，其緣由有二：

一是，退火工夫假如過長，很容易發(fā)生鐵素體集聚，招致組織不平均景象；．

二是，由于45號鋼鍛軋件作退火處置周期較長，招致消費(fèi)效率較低。45號鋼預(yù)備熱處置普通采用低溫回火與正火。45號鋼鍛軋件通?？刂圃?24℃以內(nèi)，這樣不但不發(fā)生結(jié)晶進(jìn)程，同時可以降低其內(nèi)應(yīng)力，硬度大大降低，易于下一步的切削加工工藝

1.2 高溫球化退火

高溫球化退火是把工件加熱到共析轉(zhuǎn)變溫度Acl以下停止保溫，然后緩冷冷卻，從而取得球化組織的熱處置辦法，5號鋼鍛軋件的溫度在接近724℃時，要停止長工夫保溫階段，這樣片狀球光體就會發(fā)作轉(zhuǎn)變，成爲(wèi)球狀珠光體，其硬度在145HB之內(nèi)，其強(qiáng)韌性較好，爲(wèi)冷擠壓奠定了根底。

1.3.淬火

45號鋼的淬火就是將鋼加熱到Ac3(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上溫度，經(jīng)過保溫后置人各種不同的冷卻介質(zhì)中(V冷應(yīng)大于V臨)，以取得馬氏體組織。由于45號鋼的奧氏體波動性   較差，因而爲(wèi)取得高硬度的馬氏體組織需求對其加熱后疾速停止淬火冷卻。45號鋼具有良好的導(dǎo)熱性，在淬火時，可以間接人爐，不需求預(yù)熱，依據(jù)工件的相關(guān)技術(shù)要求來選擇溫度的上下，普通加熱溫度控制在860℃一820℃之間。

1.4臨界溫度淬火

少量實驗標(biāo)明，45號鋼處于780℃臨界溫度停止淬火時，可以獲取粗大的奧氏體晶粒，使其韌性大大進(jìn)步，同時也明顯降低了裂紋敏理性。一些截面尺寸相差懸殊的工件，在淬火時容易發(fā)生裂紋，而對其停止臨界溫度淬火處置時，可以大大降低發(fā)生裂紋的概率。

1.5高頻淬火

高頻淬火是經(jīng)過感應(yīng)加熱設(shè)備，對工件停止感應(yīng)加熱，迅速加熱零件外表，然后迅速淬火的一種金屬熱處置辦法。高頻加熱速度控制范圍在200—1 000℃，s之間時，其臨界溫度也對應(yīng)降低，因而，故45號鋼鍛件的淬火加熱溫度在880。920℃之間，普通較其他類型的鋼矮小約80～1000℃有時   高一些。這樣45號鋼在高頻淬火被加熱的速度很快，其組織粗大，應(yīng)力添加，可以使鍛件到達(dá)62-66 HRC的硬度，具有了高性，強(qiáng)疲勞抗力以及較小的缺口敏理性的特點(diǎn)。

45鋼熱處置罕見成績

2.1  硬度偏低

45號鋼鍛件經(jīng)過調(diào)質(zhì)件淬火后，其硬度普通要到達(dá)HRC56—59的要求，關(guān)于截面大的鍛件也應(yīng)該

大于HRC48，形成緣由次要是有四種緣由：

一是，鋼材含碳量偏低；

二是，在淬火加熱階段，沒能做到要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加熱溫度偏低或保溫工夫不夠，使鍛件組織中奧氏體的碳與合金元素含量缺乏，甚至還殘存著未轉(zhuǎn)變的珠光體或未溶鐵素體，形成鍛件淬火后硬度目標(biāo)達(dá)不到要求；

三是，鍛件加熱溫渡過高或許保溫工夫長，招致其外表脫碳而達(dá)不到硬度；

四是，淬火冷卻不到位，冷卻是熱處置的   終工序，   是熱處置   重要的工序。45號鋼淬火硬度在不同冷卻速度下可以轉(zhuǎn)變爲(wèi)不同的組織，淬火冷卻不到位，其硬度會變低。

2.2縱向裂紋

縱向裂紋就是發(fā)生的裂紋呈軸向趨向，外形細(xì)而長，如圖l所示。

直徑爲(wèi)8 mm左右的45號鋼鍛件   容易呈現(xiàn)，普通含碳量愈高的鍛件，其發(fā)生的切向拉應(yīng)力越大，拉應(yīng)力突破鍛件強(qiáng)度   時，縱向裂紋就會構(gòu)成。45號鋼鍛件縱向裂紋發(fā)生的緣由次要有：

一是，裝設(shè)的加熱爐的方式不合理，招致鍛件的受熱不均景象；

二是，鍛件在淬火時，遭到的溫度較高，內(nèi)外應(yīng)力差距大。同時加劇45號鋼鍛件裂紋發(fā)生的緣由主

要有：鍛件中鋼中含有較多的低熔點(diǎn)無害雜質(zhì)，譬如S、P、Bi等等；鍛件尺寸在鋼的淬裂敏感尺寸范圍內(nèi)所選擇的淬火冷卻介質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鍛件的臨界冷卻速度。

2.3 橫向裂紋

橫向裂紋就是發(fā)生的裂紋垂直于軸向。由內(nèi)往外斷裂。如圖2所示。

橫紋普通呈現(xiàn)在其未淬透時，有熱應(yīng)力引發(fā)。鍛件淬火假如不能淬透，其外表會呈壓應(yīng)力。而其心部則呈拉應(yīng)力，這樣在鍛件的淬硬層與非淬硬層的過渡區(qū)，就會發(fā)生   大拉應(yīng)力，當(dāng)所發(fā)生的拉應(yīng)力突破鍛件的抗拉強(qiáng)度   時，橫向裂紋就會發(fā)生。45號鋼鍛件橫向裂紋發(fā)生的緣由次要有三種：

一是，工件的拉拔工藝及操作不合理，譬如模角太大，沒有經(jīng)過酸洗以及金屬內(nèi)外變形不平均等；

二是，工件心部呈現(xiàn)增碳，使工件的內(nèi)外層塑性變形才能呈現(xiàn)較大的差異；

三是，工件內(nèi)有夾雜物存在。

2.4硬度不平均

45號鋼經(jīng)過熱處置后，假如硬度不平均將使其性降低，增加運(yùn)用壽命。招致45號鋼硬度不均

勻緣由次要有以下幾種：

一是，運(yùn)用的工件自身淬透性低；

二是，工件外表殘留有退火脫碳層或淬火加熱時發(fā)生脫碳層；

三是，工件淬火加熱后冷卻速度慢，分級、等溫過高、工夫過長或許冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)；

四是，工件淬火介質(zhì)中含雜質(zhì)過多或老化；

五是，工件淬火冷卻后出淬火介質(zhì)時溫渡過高、冷卻缺乏；

六是，工件回火不充沛及回火溫渡過高。

2.5 外表構(gòu)成大塊碳(氯)化合物網(wǎng)

招致45號鋼鍛件外表構(gòu)成大塊碳(氮)化合物網(wǎng)的緣由有：

一是，爐氣碳勢過高；

二是，工件強(qiáng)滲工夫過長；

三是，冷卻速度太慢，沿奧氏體晶界析出網(wǎng)狀碳化物；

四是，鍛造始鍛溫度太高，而鍛后冷卻太慢。

2.6 畸變

招致45號鋼鍛件畸變的緣由有三：

一是，工件在淬火階段溫度偏高；

二是，工件冷卻辦法不合理；

三是，夾具設(shè)計不合理或許運(yùn)用不當(dāng)。

處理措施

硬度偏低預(yù)防措施

一是，對45號鋼鍛件的原資料停止反省，經(jīng)過磨火花或許看光譜或化驗成分理解其含碳量，選擇契合技術(shù)要求的原資料，然后去掉原資料脫碳層。在鹽浴爐加熱前要停氧撈渣，空氣爐加熱零件要加維護(hù)劑(氣體)，有條件的可以經(jīng)過真空加熱；

二是，依據(jù)45號鋼熱處置工藝的技術(shù)要求正確

掌握淬火回火進(jìn)程的溫度、工夫等參數(shù)，再依據(jù)鍛件的技術(shù)需求選用適宜的淬火介質(zhì)；

三是，在工件水淬一油冷的水冷時，掌握好工夫，不能太短；同時需求熟習(xí)加熱爐和儀表的功能，

掌握誤差值以及工件淬火后的硬度值，使工件的抗疲勞強(qiáng)度與綜合力學(xué)功能契合要求。

縱紋預(yù)防措施

一是，對45號鋼原資料嚴(yán)厲停止入庫反省，不運(yùn)用無害雜質(zhì)含量超標(biāo)鋼材；

二是，盡能夠選用真空冶煉方式，爐外精煉或電渣重熔工件鋼材；

三是，增強(qiáng)熱處置工藝的改良，采用真空加熱，維護(hù)氛圍加熱和充沛脫氧鹽浴爐加熱及分級淬火、等溫淬火；

四是，可以變無意淬火爲(wèi)有心淬火，即不淬透，從而取得強(qiáng)韌性高的下貝氏體組織等措施，到達(dá)大幅度降低拉應(yīng)力的目的，防止工件發(fā)作縱裂。

橫紋預(yù)防措施

一是，對五金沖壓件停止合理鍛造，鍛造比(即原資料長度與直徑之比)盡能夠選在2。3之間，鍛造采用雙十字形變向鍛造，經(jīng)五鐓五拔多火鍛造，使工件中碳化物和雜質(zhì)呈細(xì)、小，勻散布于工件鋼的基體，鍛造纖維組織圍繞型腔元定向散布，大幅度進(jìn)步模塊橫向力學(xué)功能，增加和消弭應(yīng)力源；

二是，正確選擇冷卻速度與冷卻介質(zhì)。在工件的Ms點(diǎn)以上要快冷，大于該工件的臨界淬火冷卻速度，使工件的過冷奧氏體發(fā)生的熱應(yīng)力，表層發(fā)生的壓應(yīng)力以及內(nèi)層發(fā)生的張應(yīng)力可以互相抵消預(yù)防熱應(yīng)力作用；

三是，在工件的Ms一眥之間停止緩冷，大幅度降低工件構(gòu)成淬火馬氏體時的組織應(yīng)力，降低相變應(yīng)力，使工件的控制應(yīng)力總和爲(wèi)負(fù)，預(yù)防橫向淬火裂紋；

四是，運(yùn)用cL-l無機(jī)淬火介質(zhì)。CL-1無機(jī)淬火介質(zhì)是較理想淬火劑，不但能控制硬化層合理散布，增加與預(yù)防淬火工件畸變，同時還可以經(jīng)過調(diào)正cL-l淬火劑不同濃度配比，失掉不同冷卻速度，取得所需硬化層散布，滿足不同工件鋼需求。

硬度不平均預(yù)防措施

一是，要正確選擇合理的鍛造工藝和球化退火工藝，工件有良好的預(yù)備熱處置組織；

二是，在工件停止熱處置前，要消弭工件外表的銹斑以及氧化物，同時留意加熱時的維護(hù)，盡能夠采用真空加熱或維護(hù)氛圍加熱，在對工件停止鹽浴加熱時，做到脫碳處置效果良好；

三是，正確制定工件的淬火回火工藝規(guī)格，回火要充沛；

四是，依據(jù)工件的運(yùn)用技術(shù)要求，合理選用冷卻介質(zhì)與冷卻方式；

五是，堿浴水分含量要嚴(yán)厲控制，同時對淬火油要常常停止過濾，活期改換。

六是，對硬度要求高的工件要采用深冷處置，同時對淬火后工件鋼停止?jié)B氮或氮碳共滲熱處置等進(jìn)

行外表強(qiáng)化處置。

3-5外表構(gòu)成大塊碳(氮)化合物網(wǎng)預(yù)防措施

一是，降低工件碳勢，延長強(qiáng)滲工夫；假如滲層允許，可在較低碳勢爐中停止分散處置；

二是，適當(dāng)進(jìn)步淬火溫度；

三是，可對工件停止一次滲層的球化退火。

3．6畸變預(yù)防措施

在經(jīng)過調(diào)整工件的淬火工藝，合理設(shè)計夾具與冷卻條件的根底上，工件受熱的平均性。

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