10-45去应力退火热处理
45号钢热处理
45号钢热处理摘要这学期我们进行了减速箱的设计，按照选用要求选择了45号钢作为选用材料。
故对45号钢进行了深入了解与查询。
本文通过45 钢的热处理工艺对其硬度的影响以及淬火温度对45 钢金相组织，硬度及变形开裂的影响;通过对４５钢进行正火、淬火、中温回火等热处理工艺后，能显著提高４５钢的综合力学性能和切削加工性能，使其具有较高的弹性极限和韧性，使它的芯部强韧性及表面硬度都有所提高，大大降低了生产成本。
关键词：45钢，热处理，组织性能，淬火开裂１概述４５钢性价比较高，是一种优质碳素结构用钢，因此使用范围较为广泛。
45 号钢可制造强度要求较高的零件，如曲轴、轴、活塞销、工夹具等零件。
这些零件的制造要求大多是零件表面的高硬度性、高耐磨性，而心部具有高强度和高韧性，调质后进行高频或火焰表面淬火等。
45 号钢经低温球化退火后，它可冷挤压为成形零件，如球头销、推力杆等。
45钢是轴类零件的常用材料，淬火后表面硬度可达45～52HRC 它价格便宜，经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能。
45 号钢还广泛用于机械制造等，这种钢的机械性能很好。
但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45 号钢可以淬硬至HRC42~46。
所以如果需要表面硬度，又希望发挥45＃钢优越的机械性能，常将45＃钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度４５钢的硬度不是很高并且容易进行切削加工，经常用来制作模具中的模板、导柱等，但是机加工前必须预先经过热处理。
轴类零件也常选用４５钢，但是要通过表面淬火，如高频淬火或者是直接淬火（淬火后表面硬度可达４５ＨＲＣ～５２ＨＲＣ），以获得需要的表面硬度、强度和韧性等综合机械性能。
2 45 钢的当前热处理现状45 钢淬火前的硬度低于28HRC，而淬火后的硬度可以高于55HRC，其变化的程度取决于热处理的方式。
45 钢机械性能的不同取决于由于冷却速度改变而形成的不同的结构组织。
热处理通用技术规范及作业指导书
热处理通用技术规范编制：审核：批准：热处理通用技术规范1.目的为确保公司生产的产品符合产品标准技术要求，根据公司质量手册和程序文件的规定，特制定热处理通用工艺规范，用于指导热处理生产与过程控制。
2.适用范围本规范明确了热处理生产的主要工艺和质量控制方式、方法、要求，适用于石油机械API SPEC7K转盘及其配件产品的各种热处理。
属于本公司的其他产品和外协产品的热处理也可参照本规范的基本要求执行。
3.主要热处理工艺热处理是通过对工件的加热、保温和冷却，使金属或合金的组织结构发生变化，从而获得预期的性能的操作工艺。
热处理能最大限度的发挥材料潜力，改善和获得良好的机械性能、加工性能、物理性能和化学性能等。
热处理作为生产过程特殊工序，在石油机械产品生产制造中有重要作用。
可以分为：a.整体热处理与表面热处理整体热处理：如退火、正火、淬火、回火表面热处理：如感应加热表面淬火、火焰加热淬火以及化学热处理（如表面渗碳、碳氮共渗、氮化等）b.预先（或预备）热处理与最终热处理预先热处理一般是为了获得良好的加工性能而采取的热处理工艺，如时效、退火（包括去应力退火、球化退火等）、正火等，预先热处理有时也可以作为最终热处理。
一般用于焊接结构件、铸件等。
相对于最终热处理而言，某些重要、大截面钢件采用预先热处理（通常采用正火处理）是为使最终热处理产品有一个良好的组织保证。
3.1退火（Annealing）将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度后，一般随炉温缓慢冷却。
主要是降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；细化晶粒，改善力学性能，为下一工序做准备；消除冷、热加工所产生的内应力。
主要适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料，一般在毛坯状态进行退火。
按照要求目的的不同，退火可分为重结晶退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火以及稳定化退火等。
45号钢的热处理
45号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为:C4545号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。
45＃钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。
但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42~46。
所以如果需要表面硬度，又希望发挥45＃钢优越的机械性能，常将45＃钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。
1. 45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钢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钢渗碳，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。
GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理制度为850℃正火、840℃淬火、600℃回火，达到的性能为屈服强度≥355MPa 优质碳素钢牌号: 45化学成分质量分数%|C: 0.42～0.50化学成分质量分数%|Si: 0.17～0.37化学成分质量分数%|Mn: 0.50～0.80化学成分质量分数%|Cr≤: 0.25化学成分质量分数%|Ni≤: 0.30化学成分质量分数%|Cu≤: 0.25tianshanlouren 实习小编一级|消息| 我的百科| 我的知道| 百度首页| 退出我的百科我的贡献草稿箱我的任务为我推荐新闻网页贴吧知道MP3图片视频百科文库帮助设置首页自然文化地理历史生活社会艺术人物经济科学体育红楼梦世博金属热处理工艺百科名片金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热、保温、冷却，通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的工艺方法。
常见热处理 —退火与正火
4、热处理的目的是提高工件的强度和硬度。
答案：× 答案：√
（ ）
5、任何热处理都由加热、保温和冷却三个阶段组成。（）
6、退火热处理可以提高材料硬度，改善内部组织，细化 晶粒。（） 答案：× 答案：√
7、正火比退火冷却速度快，组织细，强度、硬度高。（）
小结：
退火与正火工艺过程、目的及两种热处理工艺的选
3）只消除内应力，选去应力退火。
4）一般工件应先选正火，复杂工件选退火。
练一练 A.完全退火 B.正火 C.球化退火
1、为提高低碳钢的切削加工性，通常采用（ ）处理。
答案：B
2、45钢退火与正火后的强度关是（ ）。 A.退火>正火 答案：B 3、为了降低零件的制造成本，选择正火和退火时， 应优先采用（ ）。 A.正火 答案：A B.退火 C.都行 B.退火<正火 C.退火=正火
退火分类
1）完全退火
2）球化退火
3）去应力退火
1）完全退火
是将钢加热到完全奥氏体化，随之缓慢冷却，以
获得接近平衡状态组织的工艺方式。
目的：平衡组织，降低硬度、细化晶粒、充 分消除内应力。
45号钢锻件完全退火
2）球化退火
是将钢加热到临界点温度以上，保温一定时间，以不 大于50℃/h的冷却速度随炉冷却下来，使钢中碳化 物呈球状的工艺方法。 目的：降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火做 准备。 T10钢球化退火
项目二 常见热处理
—— 退火与正火
一. 普通热处理
普通热处理有“四火”。
1、退火
将钢加热到适当的温度，保持一定时间，然后缓慢冷 却的热处理艺。
目的：
1）降低硬度，以利于切削加工；
2)提高塑性和韧性，以利于冷变形加工；
45与T10钢热处理组织和性能比较研究
201545与T10钢热处理组织和性能比较研究学生姓名：所在院系：所学专业：机械设计制造及其自动化导师姓名：完成时间：2015年4月10日45钢与T10钢热处理组织和性能比较研究摘要为探讨热处理工艺对45钢及T10的影响，本文对45钢与T10做了退火，正火，淬火以及低温回火，中温回火，高温回火的热处理工艺处理,观察金相组织,测量布氏硬度，再对得到的数据进行系统详细的分析比较，结果表明再相同热处理下含碳量是影响45与T10在金相组织形成，硬度差异的主要因素。
发现了随着含碳量的增加，钢的硬度、强度增加，塑性、韧性降低的结果。
关键词：热处理，金相组织，硬度，45，T1045 steel T10 steel heat treatment and research organizations andPerformance ComparisonAbstractTo explore the Heat Treatment on 45 Steel and T10, the paper made of 45 steel and T10 annealing, normalizing, quenching and tempering, tempering temperature, tempering the heat treatment process, observe the microstructure, measuring cloth hardness, and then the data is systematically detailed analysis and comparison results show that the carbon content and then heat-treated at the same affect with T10 45 formed in the microstructure, hardness difference of the main factors. Found that with increasing carbon content steel hardness, strength increases, lower ductility, toughness results.Keywords: heat treatment, microstructure, hardness, 45, T10目录绪论 (1)1 实验材料及方法 (2)1.1实验方案 (2)1.2实验材料及设备 (2)1.3 实验方法 (3)2 实验结果与分析 (4)2.1 45钢与T10原始材料组织与性能分析 (5)2.2 45钢与T10在退火后组织与性能分析 (5)2.3 45钢与T10在正火后组织与性能分析 (6)2.4 45钢与T10在淬火后组织与性能分析 (7)2.5 45钢与T10在低温回火后组织与性能分析 (7)2.6 45钢与T10在中温回火后组织与性能分析 (8)2.7 45钢与T10在高温回火后组织与性能分析 (8)3 结论 (9)参考文献 (11)致谢 (12)绪论人类的发展史是与金属材料的应用及其发展紧密联系着的，特别是在近代，金属材料在人类文明中更占有特殊重要的位臵。
45号钢的热处理
45号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为:C4545号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。
45＃钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。
但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42~46。
所以如果需要表面硬度，又希望发挥45＃钢优越的机械性能，常将45＃钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。
1. 45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钢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钢渗碳，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。
GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理制度为850℃正火、840℃淬火、600℃回火，达到的性能为屈服强度≥355MPa 优质碳素钢牌号: 45化学成分质量分数%|C: 0.42～0.50化学成分质量分数%|Si: 0.17～0.37化学成分质量分数%|Mn: 0.50～0.80化学成分质量分数%|Cr≤: 0.25化学成分质量分数%|Ni≤: 0.30化学成分质量分数%|Cu≤: 0.25tianshanlouren 实习小编一级|消息| 我的百科| 我的知道| 百度首页| 退出我的百科我的贡献草稿箱我的任务为我推荐新闻网页贴吧知道MP3图片视频百科文库帮助设置首页自然文化地理历史生活社会艺术人物经济科学体育红楼梦世博金属热处理工艺百科名片金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热、保温、冷却，通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的工艺方法。
45钢的正火工艺过程
将钢加热到一定的温度，经一段时间的保温，然后以某种速度冷却下来，通过这样的工艺过程能使钢的性能发生改变。
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，从而得到比较接近平衡状态的组织。
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 Accm20钢 735 855 -—45钢 724 780 —-T8钢 730 ————T12钢 730 —— 8202）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。
常用材料及零件热处理
常用材料及零件热处理
3.表面热处理方法特点和应用
表面热处理是通过改变零件表层组织，以获得硬度很高的马氏体，而保留心部韧性和朔性（即表面火），或同时表层的化学成分，以获得耐蚀、耐酸、耐碱性，及表层硬度更高的处理方法。
6.钢的淬透性
不同的钢种，接受淬火的能力不同，淬透层深度愈大，表明该钢种的淬透性愈好。
淬透性大的钢，其力学性能沿截面分布均匀；而淬透性小的钢心部力学性能低。
但全部淬透的工件，通常表面残留拉应力，对工件承受疲劳不利，工件热处理中也易变形开裂。
未淬透工件表面可残留压应力，反而有一定好处。
淬透层深度是指由淬火表面马氏体---50％马氏体+50％珠光体层的深度。
碳钢的淬透性低。
在设计大尺寸零件时，用碳钢正火比用碳钢调质更经济，而效果相似。
直径较大并具有几个台阶的台阶轴，需经调质处理时，考虑到淬透性影响，应先粗车成形，然后调质。
如果以棒料先调质，再车外圆，由于直径大，表面淬透层浅，阶梯轴尺寸较小的部分调质后的组织在粗车时可能被车去，起不到调质作用。
7.几种典型零件热处理示例
机床齿轮等零件常用材料及热处理。
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苏州海陆重工股份有限公司作业指导书文件编号：HL/WI-10-45版号：1-2008修改状态：0去应力退火热处理Stress relieving annealing heat treatment2008 - 07 - 25发布 2008 - 08 - 20实施苏州海陆重工股份有限公司发布苏州海陆重工股份有限公司作业指导书去应力退火热处理苏州海陆重工股份有限公司2008 - 07 - 25批准 2008- 08-20实施文件编号：HL/WI-10-45 版 号：1-2008 修改状态：01目的purpose对厂内的去应力退火作业作出规定，并指导热处理操作工正确的执行去应力热处理工艺。
Regulate on stress relieving operation within company and instruct heat treatment operator to correctly perform stress relieving heat treatment procedure.2适用范围applicable range适用于我公司产品在焊后或缩径或弯后进行的所有去应力热处理。
It applies to all stress relieving heat treatment performed after welding, shrinking or bending.3去应力退火热处理工艺stress relieving heat treatment procedure退火热处理规范的制订应根据合同要求的制造规范及技术规范要求进行。
HLHI主要应用规范有ASME SECTION I，METI 标准，中国规范等。
结合各种规范后本厂的要求见下表；The stipulation of annealing heat treatment specification shall be according to contract required fabrication and technical specification. HLHI main applied code and standards are ASME SECTION I，METI standard, GB standard etc. our company’s requirements are that of combination of various standards.a)当不同材料组合热处理时，温度区间允许按ASME，SECI，PW39的相关规则和工程人员的经验给予调整，当按METI CODE制造时，除满足以上要求, 同时温度上限不允许超过被焊材料的回火温度。
If heat treatment is done to different materials combination, temperature range is allowed to be adjusted according to ASME，SECI，PW39 related regulation and engineer’s experience. If the fabrication is done according to METI CODE, besides meeting above requirements, temperature upper limit shall not exceed tempering temperature of material to be welded.b)“t”是指ASME，SECI，PW39规定的公称厚度(Normal Thick)“t” refers to ASME，SECI，PW39 regulated nominal thickness.c)“T”是指两个被连接件的厚度，哪个厚取哪个。
（ASME和中国规范）。
“T”refers to the thicknesses of two connected piece, whichever is thickness. (ASME and GB standards).d)“T”是指在同一炉中的热处理工件中的最厚的工件。
（METI CODE）“T”refers to the thickest work piece to be heat treated in the same furnace. （METI CODE）e)温度起控点为300ºC。
（中国规范和METI CODE）Temperature controlling starting point is 300ºC (GB standard and METI CODE）4常用热处理设备frequently used heat treatment equipment4.1台车炉：适用于汽包、联箱、管排等工件整体热处理。
Trolley furnace: applicable to steam drum, header, bank etc. work piece whole heat treatment.4.2蚌式炉；适用于带联箱的管排、管子等部件的局部热处理。
热处理能力：φ1.6×4MMussel-type furnace: applicable to local heat treatment of bank with header, pipe etc. components. Heat treatment capacity: φ1.6×4M5热电偶的数量和布置thermal couple quantity and arrangement5.1台车炉trolley furnace5.1.1每炉至少应有12个热电偶,其中6个记录热电偶和6个控制热电偶,应分别位于炉膛前、中、后部的工件上，而且控制热电偶尽可能分布在靠近喷火口的位置上。
There shall be at least 12 thermal couples in each furnace, including 6 for recording and 6 for controlling; they shall be separately located work piece at the front, middle, and rear part of furnace. And controlling thermal couples shall be as possible distributed the location near fire mouth.5.1.2如果是层状堆放的水冷壁或蛇形管，热电偶应位于最下层工件的顶部和从上数第二层工件的顶部，并且距外侧（炉膛前后方向）应有400mm的距离。
If it is casing or coil stacked in layers, thermal couple shall be located on the top of lowest layer work piece and on the top of the second highest layer, and there shall be 400mm distance from furnace front and rear direction.5.1.3批量工件热处理时，不必要求每个工件都联接热电偶，但规格不同的工件一定要联接热电偶。
For heat treatment of batch work pieces, it is not required that each work piece shall be connected with thermal couple, however,work piece of different specification must be connect with thermal couple.5.2蚌式炉Mussel-type furnace5.2.1每个加热区至少要分布一个记录热电偶和一个控制热电偶，当带管排的联箱热处理时，控制热电偶应连接到邻近焊缝的管子上，记录热电偶应联接到邻近焊缝的联箱上。
At least one recording thermal couple and one controlling thermal couple shall be distributed at each heating area, if bank with header being heat treated, controlling thermal couple shall be connected to pipe near weld seam and recording thermal couple shall be connected to header near weld seam.6热电偶的联接方式thermal couple connection type6.1热电偶应是被标定合格的镍铬-镍硅热电偶（或其他被技术部门指定使用的热电偶）。
Thermal couple shall be qualified Ni-Cr and Ni-Si thermal couple (or other type of thermal couple designated by other technical department)6.2热电偶可用热电偶自动点焊机直接联接在工件上，或用氩弧焊采用合适的工艺焊在工件上。
Thermal couple can be directly tack welded to work piece by thermal couple auto tack welding machine, or by argon arc welding with applicable procedure to be welded to work piece.7热处理中材料的防护material protection during heat treatment7.1对合同技术规范或工艺要求有明确要求在热处理时防止高温氧化的材料的应采取加碳的方式进行。
加入碳的量为每立方米空间不少于 1.5Kg，加碳后应将管或联箱用保温棉等进行密封。
For material that shall be protected against high temperature oxidation during heat treatment clearly required by contract technical specification or procedure, shall be heat treatment with carbon added. The quantity of carbon added shall be not less than 1.5kg per each m3 space, after adding carbon, pipe or header shall be sealed with heat insulating cotton etc.8责任人/人员资格responsible/personnel qualification8.1工程部需将工艺要求中热处理前的检查设为停点, 由QC检查员清理完检查点后, 帖附绿牌后方可放行进行下一步的热处理。