45号钢正火工艺过程

1、碳钢的普通热处理工艺方法 

1）钢的退火 

钢的退火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉冷却。此时，奥氏体在高温区发生分解，从而得到比较接衡状态的组织。一般中碳钢（如40、45钢）经退火后消除了残余应力，组织稳定，硬度较低（HB180～220）有利于下一步进行切削加工。 

2）钢的正火 

钢的正火通常是把钢加热到临界温度Ac3或Accm线以上，保温一段时间，然后进行空冷。由于冷却速度稍快，与退火组织相比，组织中的珠光体量相对较多，且片层较细密，故性能有所改善，细化了晶粒，改善了组织，消除了残余应力。对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善切削加工性，提高零件表面光洁度；对于高碳钢，则正火可消除网状渗碳体，为下一步球化退火及淬火作好组织准备。 

3）钢的淬火 

钢的淬火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上，保温一段时间，然后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(V冷＞V临)，以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。 

4）钢的回火 

钢的回火通常是把淬火钢重新加热至Ac1线以下的一定温度，经过适当时间的保温后，冷却到室温的一种热处理工艺。由于钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆，并且工件内部存在很大的内应力，如果直接进行磨削加工则往往会出现龟裂，一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化从而失去精度，甚至开裂。因此，淬火钢必须进行回火处理。不同的回火工艺可以使钢获得各种不同的性能。 

2、碳钢普通热处理工艺 

1）加热温度 

碳钢普通热处理的加热温度，原则上按加热到临界温度Ac1或Ac3线以上30～50℃选定。但生产中，应根据工件实际情况作适当调整。热处理加热温度不能过高，否则会使工件的晶粒粗大、氧化、脱碳、变形、开裂等倾向增加。但加热温度过低，也达不到要求。 

表2-1碳钢普通热处理的加热温度 

方 法 加 热 温 度 (℃) 应用范围 

退 火 Ac3+(20~60) 亚共析钢完全退火 

Ac1+(20~40) 过共析钢球化退火 

正 火 Ac3+(50~100) 亚共析钢 

Accm+(30~50) 过共析钢 

淬 火 Ac3+(30~70) 亚共析钢 

Ac1+(30~70) 过共析钢 

回火 低温回火 150~250 刃具、模具、量具、高硬度零件 

中温回火 350~500 弹簧、中等硬度零件 

高温回火 500~650 齿轮、轴、连杆等综合机械性能零件 

表2-2 常用碳钢的临界点 

钢号 临 界 点 (℃) 

Ac1 Ac3 Accm 

20钢 735 855 —— 

45钢 724 780 —— 

T8钢 730 —— —— 

T12钢 730 —— 820 

2）加热时间 

热处理的加热时间（包括升温与保温时间）与钢的成分、原始组织、工件的尺寸与形状、使用的加热设备与装炉方式及热处理方法等许多因素有关。因此，要确切计算加热时间是比较复杂的。在实验室中，热处理加热时间（包括加热、保温时间）通常按工件有效厚度，用下列经验公式计算加热时间： 

T =αD 

式中：T——加热时间（min）； 

α——加热系数（min/mm）； 

D——工件有效厚度（mm）。 

当碳钢工件D≤50 mm，在800~960℃箱式电阻炉中加热时，α=1~1.2（min/mm）。回火的保温时间要保证工件热透并使组织充分转变。实验时组织转变时间可取0.5h。 

3）冷却方法 

（1）退火冷却方式：钢退火时，一般采用随炉冷却到600～550℃以下再出炉空冷。 

（2）正火冷却方式：钢正火时，一般采用在空气中冷却。 

（3）淬火冷却方式：钢淬火时，钢在过冷奥氏体最不稳定的范围内（650～550℃）的冷却速度应大于临界冷却速度，从而保证工件不转变为珠光体型组织；而在Ms点附近的冷却速度应尽可能低，从而降低淬火内应力，减少工件变形与开裂。因此，淬火时，除了要选用合适的淬火冷却介质外，还应改进淬火方法。对形状简单的工件，常采用简易的单液淬火法，如碳钢用水或盐水液作冷却介质，合金钢常用油作冷却介质。 

（4）回火冷却方式：碳钢回火时，一般采用在空气中冷却。