45钢热处理过程温度场的数值模拟
45钢热处理水冷过程分析
45钢热处理水冷过程分析任务书1. 设计的主要任务及目标建立有限元模型，模拟45钢热处理水冷过程温度场分布；通过实验研究， 分析热处理前后45钢组织和力学性能的变化，为优化热处理工艺提高零件质量 提供一定的理论依据。
2. 设计的基本要求和内容 1) 设计的基本要求：论文结构完整，层次分明，语言顺畅；避免错别字和错误标点符号；论文格 式符合太原工业学院学位论文格式的统一要求。
2) 设计内容：模拟45钢热处理水冷过程中温度场随时间的变化关系； 研究45钢热处理前 后组织及力学性能的变化；与合金钢水淬后的组织和力学性能进行比较，分析原因。
3. [1] [2] [3] [4] 主要参考文献ANSYS 有限元分析软件在热分析中的应用[J].冶金能源，2004 ( 05) 钢件淬火过程温度场的数值模拟[J].热加工工艺技术与材料研究，2008 ANSYS10.0热分析教程与实例解析45钢零件淬火过程温度场分布的数值模拟[J].重庆大学学报，2003 (03) 材料科学基础(铁碳合金相图与热处理部分)进度安排4.45 钢热处理水冷过程分析摘要：45钢是中碳优质结构钢，Wc=0.45%,冷热加工性能都不错，机械性能较好, 且价格低廉、较容易得到，因此应用广泛于机械制造。
常应用于小截面、中载荷的调质件，如主轴、曲轴、齿轮、连杆、链轮等，其最大不足时淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不适宜采用。
对于性能要求较高的零件，必须进行调质处理。
对45 钢进行调质处理后，得到均匀的回火索氏体，从而使其具有良好的综合力学性能。
研究本课题主要是通过实验和ANSYS 软件模拟。
其中包括对45 钢的热处理水淬以及热处理前后45 钢的力学性能和金相组织的对比；同时还与合金钢40Cr 热处理水淬的力学性能比较；由于工件在淬火过程中内外温差会导致热应力和组织应力的产生，利用有限元ANSYS 软件对45 钢热处理水淬过程的温度场进行模拟，分析工件的各个部分在热处理水淬过程中的温度变化情况，为优化热处理工艺，使工件经过热处理后获得比较好的力学性能提供一定的理论依据。
45号钢高速加工中切屑成形的数值模拟研究
45号钢高速加工中切屑成形的数值模拟研究【摘要】通过建立的正交切削有限元模型，采用Cockroft-Latham切屑断裂标准作为工件材料失效准则对45号钢高速加工过程进行了数值模拟，得到了崩碎状切屑的形成过程。
并对切削过程中获得的切削力曲线及切削温度场分布进行了分析。
加工过程中由于崩碎状切屑的不断产生导致切削力及切削温度产生较大的波动。
数值模拟结果为进一步研究45号钢高速加工切削机理及切削参数优化、刀具几何尺寸的设计提供了基础。
【关键词】45号钢;高速切削；崩碎状切屑；数值模拟在高速切削加工过程中，由于切削速度的增加，切削现象有了很大变化。
最显著的特征是很多金属的切屑形状发生改变。
在低速切削时，大多数金属的切屑形态主要是连续状，但是在高速切削时，许多金属切屑成形机理会发生变化，切屑形状以锯齿状、崩碎状为主。
因此研究工件材料切屑成形过程对于研究金属高速切削加工机理有重要的意义。
随着计算机技术的飞速发展，数值模拟方法大量应用于切削加工机理研究。
对于切屑成形的数值模拟研究，国内外学者已经做了大量有意义的研究工作。
Shi[1]采用了有限元方法模拟了材料连续状切屑形成。
Obikawa[2]基于应变的破裂准则模拟了锯齿状切屑成形，Ceretti[3]基于能量破裂准则模拟了锯齿状切屑成形，Baker[4]基于绝热剪切理论利用纯变形方法模拟了钛合金Ti6Al4V锯齿状切屑成形。
成群林[5]采用有限元方法模拟了ansi 4340 不连续状切屑成形过程。
本文以45号钢的高速切削过程为研究对象，以崩碎状切屑成形过程为研究目标，通过建立正交切削有限元模型对45号钢的高速切削过程进行了数值模拟及对其切削机理进行了深入的研究。
1 切削加工有限元模型45号钢高速正交切削加工的有限元模型如图1所示。
因为在高速切削过程中工件材料会发生严重变形，所以必需对工件待切削层网格进行细化，同时为了减少有限元计算时间，工件底部网格则进行适当的粗化。
45钢零件淬火过程中温度场的ABAQUS模拟
制造技术／工艺装备
条件心］，称之为给定热流密度的Ｎｅｕｍａｎｎ方程，可用 式（２）表示：
心Ｋ。务磊；几坞＊＋ＴＫｙａｙ乙ｎ ，ｙ＋ ＋Ｋｚ Ｔａ岛ｚ：吨（卜丁） 凡＝２凡ｃ Ｌ １＊一１）
………………………………………………（２） 式（１）、式（２）中：ｐ为材料密度；ｃ，为材料比热容；Ｋ。 Ｋ。Ｋ：为沿Ｘ、ｌ，、ｚ方向的热传导系数；Ｑ为物体内部 的热源强度；ｒｔ，、／７，”ｎ：为边界外法线的方向余弦；＾。为 物体与周围介质的对流换热系数；Ｔ。为环境温度；Ｔ 为零件表面温度。
拟［Ｊ］．集美大学学报，１９９８（３）． ［３］ 谭真，郭广文．工程合金热物性［Ｍ］．北京：冶金工业
出版社．１９９４． ［４］ 程赫明，王洪纲．圆柱体４５钢淬火过程热传导方程
逆问题的求解［Ｊ］．昆明理工大学学报，１９９６（６）．
作者简介：朱子宏，硕士研究生，主要研究方向：ＣＡＥ及先进制造。 作者通讯地址：上海大学西部小区Ｃ３—６０６室（上海２０００７２）
０引言
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ａｃ３（亚共析钢） 或Ａｃｌ（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之 全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷 速，快冷到Ｉ临界温度Ｍｓ以下（或Ｍｓ附近等温）进行马 氏体（或贝氏体）转变的热处理丁艺。
在淬火冷却过程中，因为零件内部温度分布不均 匀、组织转变过程的不均匀而形成热应力和相变应 力，这些应力的存在将直接影响零件的组织性能和使 用寿命。如果热处理不当，将会造成零件组织性能达 不到预定要求，甚至会产生过量变形或开裂而报废。 生产实践表明，淬火冷却过程是热处理工艺中返修率 最高和废品率最高的工序，是热处理质量控制中最难 掌握的环节。要评估淬火件的组织转变情况及淬火 残余应力，必须确定淬火冷却过程零件材料内部的温 度随时间的分布规律，因而淬火过程温度场的确定是 优化热处理工艺、提高零件内在质量的主要依据。
45钢热处理空冷过程分析【毕业作品】
任务书设计题目：45钢热处理空冷过程分析1．设计的主要任务及目标建立有限元模型，模拟45钢热处理空冷过程温度场分布；通过实验研究，分析热处理前后45钢组织和力学性能的变化，为优化热处理工艺提高零件质量提供一定的理论依据。
2．设计的基本要求和内容1）设计的基本要求：论文结构完整，层次分明，语言顺畅；避免错别字和错误标点符号；论文格式符合太原工业学院学位论文格式的统一要求。
2）设计内容：模拟45钢热处理空冷过程中温度场随时间的变化关系；研究45钢热处理前后组织及力学性能的变化；与45钢水淬后的组织和力学性能进行比较，分析原因。
3．主要参考文献1）ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用[J].冶金能源，2004（05）2）钢件淬火过程温度场的数值模拟[J].热加工工艺技术与材料研究，2008（11）3）ANSYS10.0热分析教程与实例解析4）45钢零件淬火过程温度场分布的数值模拟[J].重庆大学学报，2003（03）5) 材料科学基础（铁碳合金相图与热处理部分）4．进度安排45钢热处理空冷过程分析摘要：45钢是一种十分常见及用量非常高的金属材料，硬度较低，强度较高，塑性和韧性好，切削加工性能较好，综合机械性能比较好。
通过适当的热处理以后可改变钢的内部组织结构，具有一定塑性、韧性和耐磨性。
45钢常用来做用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件，如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。
通过ANSYS有限元分析软件来模拟45钢热处理空冷过程中温度场随时间的变化关系，ANSYS结合了材料变温过程材料热物性参数的变化，特别适合钢件正火过程温度场的准确计算。
模拟得到试件温度随正火时间的分布关系图。
对45钢圆柱试样、冲击试样、拉伸试样进行热处理完成金相组织观察、拉伸试验、硬度测试试验，记录数据并比较结果；比较45钢热处理前后组织及力学性能的变化和与45钢水淬后的组织和力学性能的比较，通过实验结果表明：正火由于冷却速度稍快，与退火组织相比，组织中珠光体量相对比较多，而且片层较细密，细化了晶粒，使碳化物分布均匀化，所以组织和性能有所改善，同时消除了材料残余应力。
45钢在不同热处理状态下的力学性能参考数据
59
790
21
63
760
670
25.5
67
Ф15
纵向，中心
调质
850
750
12
45
800
800
650
16
20
1000
750
600
25
55
1200
Ф≤16 Ф16～40
纵向，中心
820～850℃淬水，或 830～860℃淬油， 750～900
530～670℃回火
650～800
≥480 ≥400
≥14 ≥16
600～720 ≥360
≥18 ≥45
920
615
21.5 57.5
1100
255
835
525
23.5
61
1670
229
755
470
27
63.5
1780
208
≥700
≥500
≥15 ≥45
≥700
σb /MPa ≥650
≥700
σs /MPa ≥450
≥450
力学性能
δ5
ψ
(%)
(%)
≥17 ≥40
850℃淬水，550℃回火
热处理 830℃淬水，500～520℃回火，空冷 840℃淬水，580～650℃回火 815℃淬水或淬油，650℃回火，空冷 850℃淬水，550℃回火 815℃淬水或淬油，650℃回火，空冷 820～840℃淬水，580～640℃回火 840℃淬水或淬油，550～580℃回火，空冷 850℃淬水，550℃回火 815℃淬水或淬油，650℃回火，空冷
≥15 ≥12 ≥15 ≥12
基于ABAQUS的金属切削过程中刀具温度场模拟研究(45steel)
1 金属切削温度场理论
在金属切削过程中 ,热量的产生是由于加工过 程中工件塑性变形 、刀具的前刀面与切屑以及后刀 面与工件已加工表面之间的摩擦耗散能量造成的 。 局部能量耗散产生的热量因切削速度较高而没有足 够的时间扩散出去 。因此 ,从传热学的角度 ,该过程
的数学描述. 工具技术 ,1998 ,32 (8) :9～13 5 Chyan H C , Ehmann K F. Curved helical drill2points for micro2
hole drilling. Proc. Instn. Mech. Engrs. Part B :Journal of Engi2 neering Manufacture ,2002 , (216) :61～75 6 茆诗松 ,王玲玲. 可靠性统计. 上海 : 华东师范大学出版 社 ,1984 7 叶慈南 ,曹伟丽. 应用数理统计. 北京 :机械工业出版社 , 2004
根据机械工业出版社的要求 ,作者在“QPQ 盐浴复合处理技术”一书的基础上做了大规模的修改 ,补充了 作者近 10 多年来的大量科研成果和试验数据 。同时也纳入了国外的最新研究成果 ,特别是理论研究方面新 的试验结果 。
新书叙述了 QPQ 技术的开发过程 、技术特点 、渗层基本原理 、渗层组织和性能 、生产操作 、实际应用和深 层 QPQ 技术等内容 。
收稿日期 :2008 年 5 月
可以被认为是绝热的 。金属切削加工所产生的热主 要集中在第 I 和第 II 变形区 ,如图 1 所示 。在第 I 变形区 ,工件以较高的应变率承受大的剪切变形 ,所 以该区域温度的升高主要是由塑性变形产生的 。在 第 II 变形区 ,温度的升高主要是由刀屑之间的摩擦 相互作用产生的 。
热轧全流程带钢温度场数值模拟
ISSN 100020054CN 1122223 N 清华大学学报(自然科学版)J T singhua U niv (Sci &Tech ),2003年第43卷第5期2003,V o l .43,N o .56 366012604热轧全流程带钢温度场数值模拟沈丙振1, 周 进1, 韩志强1, 柳百成1, 赵克文2, 焦景民2(1.清华大学机械工程系,北京100084;2.四川攀枝花钢铁集团公司,攀枝花617062)收稿日期:2002208220作者简介:沈丙振(19732),男(汉),河南,博士研究生。
通讯联系人:柳百成,教授,E 2m ail :liubc @m ail.tsinghua .edu .cn 摘 要:为精确预测轧件的温度场、优化轧制工艺和提高最终产品的质量水平,通过对钢坯的加热和轧件轧制过程传热关系的分析,采用有限差分法建立了热轧全流程各环节轧件三维温度场的数值计算模型。
结合钢厂实际生产条件,利用该模型模拟了各环节轧件的温度场,并与实测结果进行了比较,验证了计算结果的准确性。
研究表明,轧制速度和终轧厚度对轧件温度影响较大,压下率和轧辊温度对轧件温度有一定的影响,其他工艺因素的影响较小。
关键词:热轧;轧件;温度场;数值模拟中图分类号:T G 335.11文献标识码:A文章编号:100020054(2003)0520601204Nu m er ica l si m ula tion of pla te tem pera tured istr ibution dur i ng hot rolli ngSHEN B ingzhe n 1,ZH OU J in 1,HAN Zhiq ia ng 1,L I U B a iche ng 1,ZHAO Kew en 2,J I A O J ingm in 2(1.D epart men t of M echan ical Eng i neer i ng ,Tsi nghua Un iversity ,Be ij i ng 100084,Chi na ;2.Panzh ihua Iron &Steel Co mpany ,Panzhihua 617062,Chi na )Abstract :T he temperature distributi on in the p late during ho t ro lling m ust be accurately p redicted to op ti m ize the ho t ro lling p rocess and i m p rove the quality of ho t ro lling p roducts .Am athem atical model using the finite difference m ethod w as developedtonum ericallysi m ulatetheth ree 2di m ensi onaltemperature distributi on in the p late during every p rocessing stage based on the analysis of the heat transfer during the p rocess .T he modelp redicti on of the temperature field in the p late during p roducti on agreed w ell w ith experi m entally m easured temperatures during every p rocessing stage .T he results show that the ro lling speed andp roduct th ickness have effect on the p late temperatures w hile the ro lling temperature and reducti on rate are less i m po rtant,and the o ther p rocess param eters have little effect .Key words :ho t ro lling;m etal p rocessing;temperature distributi on;num erical si m ulati on 在轧件加热和轧制过程温度场的研究中,多采用二维有限单元法计算轧制过程中轧件纵断面或横断面的温度分布,或计算轧件某一部分在轧制过程中的三维温度场[1～6]。
Q345钢热变形奥氏体晶粒尺寸的数值模拟
ｓ锄ｐｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ
ｂｙ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｓｏｆｔｗａｒｅ＿＾蚀ｒｃ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｃｒ）ｒｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｓｉＩｌｌｕｌａｔｅ ａｎｄ
ｄｙｒ啪ｉｃ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｕｓｔｅｎｉｔｅ ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｎｅｗ
ＣＨＥＮ Ｑｉｎ鲥ｕｎｌ”，ＫＡＮＧ Ｙ帅乎ｌｉｎｌ”，ｚＨＡＮＧ Ｙ蛳２，ＬＩ Ｃｈ饥乎ｘｉ姗窖，、ＭＡＮＧ ｃｈｕｎ－ｍｅｉ３ （１，２．Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ；
３．Ｊｉｎａｎ Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｊｉｎａｎ ２５００１０，Ｃｈｉｎａ）
［２］ Ｍａｃｃａｇｎｏ Ｔ Ｍ，Ｊｏｎａｓ Ｊ Ｊ，Ｈｏｄｇｓｏｎ Ｐ Ｄ．ｓｐｒｅａｄｓｈｅｅｔ ｍｏｄｅｌ—
ｉｎｇ ｏｆ ｇｒａｉｎ蓟ｚｅ ｅｖ０１ｕｔｊｏｎ ｄｕ—ｎｇ ｒｏｄ ｍｌＪｉｎｇ［Ｊ］．ＩＳＵ Ｉｎｔｅ丌１ａ—
ｔｉｏｍｌ，１９９６，３６（６）：７２０—７２８．
［３］ Ｅｌ、Ⅳａｚ—Ａ Ｍ，ｗａｎｊａｒａ Ｐ，Ｙｕｅ ｓ Ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ
３．济南钢铁集团总公司，山东济南２５００１０）
摘要：用Ｇｌｅｅｂｌｅｌ５００型热模拟机进行了单道次压缩变形试验，分析了不同变形工艺参数对
Ｑ３４５钢奥氏体晶粒尺寸的影响规律，根据试验结果，建立了动态再结晶数学模型及其材料数据
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45钢热处理过程温度场的数值模拟任务书1．课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，运用所学过的金属学及热处理等专业知识，了解45钢的概况、钢的热处理原理和热处理工艺；熟悉45钢的热处理工艺方法；熟悉ANSYS 软件；掌握ANSYS软件计算热处理过程温度场的方法，通过毕业设计为优化热处理工艺提高零件质量提供一定的理论依据。
2．主要任务（1）制定45钢热处理工艺。
（2）模拟计算热处理加热过程某些时刻温度场的分布及某些特定位置温度随时间的变化关系。
（3）模拟计算热处理冷却过程某些时刻温度场的分布及某些特定位置温度随时间的变化关系。
（4）分析热处理过程温度场分布对45钢组织和力学性能的影响。
（5）撰写毕业论文。
结构完整，层次分明，语言顺畅；避免错别字和错误标点符号；格式符合太原工业学院学位论文格式的统一要求。
3．主要参考资料[1] 赖宏，刘天模. 45钢零件淬火过程温度场的ansys模拟[J].重庆大学学报，2003，26（03）:82-84.[2] 朱圆圆，祁文军，易挺，等. 钢件淬火过程温度场的数值模拟[J]. 新技术新工艺，2008，（11）：97-99.[3] 崔忠圻，覃耀春.金属学与热处理[M]. 北京，机械工业出版社，2007：230-3084．进度安排45钢热处理过程温度场的数值模拟摘要：本论文中45钢的热处理工艺是通过复习《金属学与热处理》一书中钢的热处理原理来制定的，并借助ANSYS有限元软件建立轴对称模型，对其施加温度载荷来模拟计算热处理过程中某些时刻温度场的分布以及某些特定位置温度随时间的变化关系。
结果表明：热处理加热过程开始时，圆柱体侧面的升温速度最快，中心处升温速度最慢，其余位置的速度介于二者之间，工件整体升温速度随着时间的增加逐渐下降；热处理冷却过程开始时，圆柱体侧面的降温速度最快，中心处最慢，其余位置的速度介于二者之间，另外，刚开始工件整体降温速度较快，随着时间的增加，工件整体降温速度逐渐下降。
整个热处理过程中，工件中心和侧面的温度差随时间的增加而减少。
关键词：有限元法，45钢 ,热处理 ,温度场The heat treatment of 45 steel's temperature field simulation Abstract：In this essay, 45 steel heat treatment process is through the review,author of sinosteel metallography and heat treatment of heat treatment principle to develop, with ANSYS finite element software axisymmetric model was established, and apply to simulation calculation at some point in the heat-treating process, distribution of the temperature field and certain position of temperature with time relationship. The results show that the heating temperature of the side face is the fastest and the center temperature is the slowest and the other position is between the two, the temperature of the workpiece increases gradually with the increase of time.Heat treatment cooling process, the outer surface of the fastest cooling, the center is the slowest, the rest of the speed between the two,moreover, the overall cooling rate of the workpiece is relatively fast, and the overall cooling rate of the workpiece decreases gradually with the increase of time. Throughout the heat treatment, the temperature difference of the workpiece center and the side face decreases with the increase of time.Keywords: Finite element simulation，45steel，Heat treatment,Temperature field simulation目录1 前言 (1)1.1 研究目的及意义 (1)1.2 国内外研究进展 (3)1.3 研究的内容及方法 (4)2 数值模拟技术的概述 (5)2.1 ANSYS软件的基本原理 (6)2.2 热处理温度场数值模拟的基本理论 (7)3有限元模拟过程 (9)3.1 45钢的热处理工艺 (9)3.2 有限元建模 (9)3.2.1 热物性参数的选择 (10)3.2.2 网格划分 (10)3.3 ANSYS模拟过程 (11)3.3.1 建模 (11)3.3.2 定义材料热物性参数 (12)3.4 加载求解阶段 (12)3.5 结果及分析 (12)3.5.1 正火过程 (12)3.5.2 淬火过程 (16)3.5.3 回火过程 (20)3.5.4 对各点温度随时间变化的曲线图分析 (24)4 结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)1 前言材料不仅是人类赖以生存和发展的物质基础，而且是社会发展和进步的标志。
根据制造工具生产的材料历史学家将人类生活分为石器时代、青铜时代和铁器时代。
到20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱，80年代以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。
这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活休戚相关。
现今材料的品种、数量和质量已经是衡量一个国家科学技术和国民经济水平及国防力量的最重要的因素，其中钢铁材料占据尤为重要的地位。
钢一直从铁器时代沿用至今，其在工业发展中有巨大的重要性。
钢材是合金机构材料中尤其重要，45钢是使用最频繁的钢材之一，由于其综合性能较好，机械、医疗和日常生活等各个领域广泛使用，尤其是在机械制造方面，广泛用于各种重要的结构零件，比如那些在交变负荷下使用的连杆、螺栓、汽车拖拉机半轴和柴油机零件等。
因此，研究钢的热处理对改进钢的性能有着积极重要的作用和意义，钢材热处理方面的探索和前进定会促进社会的进步以及推动21世纪全球高速发展的步伐，必将引领一场空前绝后的工业大潮。
1.1研究目的及意义热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构来控制其性能的一种金属热加工工艺[1]。
热处理工艺有时只有加热和冷却两个过程，加热是热处理的重要工序之一。
金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，后来应用液体和气体燃料。
电的应用不仅使加热易于控制，且不会对环境造成污染。
利用这些热源可以直接进行加热，也可以通过熔融的盐或金属，借助浮动粒子进行间接加热。
金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能会产生很不利的影响。
因而金属通常应在可控气氛或熔融盐中、保护气氛中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处理质量的主要标志。
加热温度因被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。
另外转变需要一段的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。
采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般不需要保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长[2]。
冷却也是热处理工艺过程中必不可少的步骤，因制定的热处理工艺不同冷却方法也会不同，主要是控制冷却速度。
一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度最快，淬火的冷却速度更快。
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一，它不仅能提高零件的使用性能，充分发挥钢材的潜力，延长零件的使用寿命，而且还可以改善工件的工艺性能，提高加工质量，减少刀具磨损。
为了体现45钢最佳的综合性能，必须制定合理的热处理工艺。
常用的热处理工艺主要有正火、淬火、回火等，影响其热处理工艺的因素主要有加热温度、保温时间、冷却速度等。
45钢既是中碳结构钢，又是优质碳素结构用钢，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[2]。
但其硬度不高，易切削加工，模具中常用来做模板、梢子、导柱等，但是机加工前必须预先经过热处理[3]。
但其强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件，如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等[4]。
水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油中淬火；焊接性差[5]。
45钢在淬火后没有回火前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62）为合格。
GB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为≥600Mpa,屈服强度为≥355MPa，伸长率为≥16%，断面收缩率为≥40%，冲击功为≥39J。
45钢的化学成分及不同国家的45钢钢号如表1.1和表1.2所示。
表1.1 45钢的化学成分表1.2 不同国家对45钢钢号的表示1.2 国内外研究进展近年来，钢制零件的表面热处理,大多采用传统的高频或中频感应加热淬火。
之后一般还要进行磨削加工,以获得所要求的尺寸精度、形状精度和表面质量。
多年来，国外热处理技术发展很快，包括可控气氛热处理、真空热处理、离子热处理、新型化学热处理、高能率热处理以及电子计算机在热处理中的应用等，此外，节能、节材的工艺和设备也在不断地发展。
建国以来，我国的热处理技术也有了很大的发展，现有热处理生产厂点一万余家，热处理加热设备十万多台，年生产能力660多万吨钢件，年产值约50亿元[6]。