20#和45#钢的热加工分析

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45#是机械加工的一种常用材质。

  首先来说20#和45#钢的c、Si、Mn、P、S含量不同,45要高于20#钢,你可以买本钢材知识手册看一下。20#钢淬透性、淬硬性低、塑性、韧性、焊接性好,热轧或正火后韧性更好,可制作不太重要的中、小型渗碳、碳氮共渗件、锻压件,如杠杆轴、变速箱变速叉、齿轮,重型机械拉杆、钩环等。45#钢是常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理,主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。

  它们通常适用无缝钢管的 材质,无缝钢管又分为GB8162、GB8163这两个常用的,但45#钢只有GB8162才有,45#是机械加工的一种常用材质。

模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理 。

  1. 45号钢淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(最高可达HRC62)为合格。  实际应用的最高硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。

  2. 45#无缝钢管不要采用渗碳淬火的热处理工艺。

  调质处理后零件具有良好的综合机械性能,广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低,不耐磨。可用调质+表面淬火提高零件表面硬度。

  渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件,其耐磨性比调质+表面淬火高。其表面含碳量0.8--1.2%,芯部一般在0.1--0.25%(特殊情况下采用0.35%)。经热处理后,表面可以获得很高的硬度(HRC58--62),芯部硬度低,耐冲击。

  如果用45#无缝钢管渗碳,淬火后芯部会出现硬脆的马氏体,失去渗碳处理的优点。现在采用渗碳工艺的材料,含碳量都不高,到0.30%芯部强度已经可以达到很高,应用上不多见。0.35%从来没见过实例,只在教科书里有介绍。可以采用调质+高频表面淬火的工艺,耐磨性较渗碳略差。

无缝钢管热处理一般俗称“四把火”:退火,正火,回火,淬火;通过不同的热处理工艺来达到技术要求的机械性能是无缝钢管行业中不可缺少的,下面简单介绍各种无缝钢管热处理工艺。

退火:无缝钢管热处理工艺,将无缝钢管缓慢加热到一定程度,保持足够时间,然后控制速度冷却,一般分为完全退火和不完全退火两种。

退火目的:退火处理能调整无缝钢管内部组织,组织缺陷,达到降低无缝钢管硬度,优化切削加工性能,无缝钢管内部残余应力,稳定无缝钢管规格,减少变形和裂纹倾向目的。

正火:将无缝钢管加热到727℃到912℃或奥氏体临界温度上30~50℃,保温一段时间,从炉中取出在空气中冷却。使无缝钢管晶粒细化和碳化物分布均匀达到提高机械性能(提高延伸率)目的。

正火目的:正火后低碳无缝钢管硬度略高于退火,韧性也较好;中碳钢无缝钢管正火可代替调质(淬火+高温回火)处理。正火后的无缝钢管硬度适中,韧性较好,可切削性能优秀。

淬火:使无缝钢管组织从奥氏体转换成马氏体或贝氏体,将无缝钢管加热至AC3或AC1温度以上,然后保温至无缝钢管内部组织全部或部分奥氏体化,再以大于临界冷却温度快速冷却到MS转变成马氏体的热处理工艺。

淬火目的:无缝钢管淬火应配合不同温度的回火达到提高无缝钢管刚性,耐磨,硬度及疲劳强度、韧性的目的从而满足对无缝钢管机械性能的要求。

回火:配合无缝钢管淬火使用,将淬火过的无缝钢管再加温到临界温度,保温一段时间后在空气或水、油中冷却。

回火目的:无缝钢管淬火中的内应力,提高延伸韧性降低硬度和强度,回火温度越高,硬度和强度越低,延伸韧性越高。此外,无缝钢管进行回火处理可提高内部组织稳定性,保持其规格和性能。

调质:对无缝钢管进行淬火后高温回火的处理叫做调质处理,是对无缝钢管的双重热处理,达到无缝钢管具有良好机械性能的目的。

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