45钢高温淬火工艺参数对组织的影响(2)

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3.1.2 880℃不同保温时间组织对比 17

3.1.4 金相组织分析 21

3.2 硬度及分析 23

3.2.1 840℃的硬度 23

3.2.2 880℃的硬度 24

3.2.3 930℃的硬度 25

3.2.4 不同保温时间下的硬度对比 26

4.结论 27

致谢 28

参考文献 29

1.绪论

1.1 碳素钢的介绍

铁碳合金中，含碳量质量百分比在0.02%到2.06%之间的，统称为钢。钢按照它们的化学成分，即钢中是否含有的化学元素和含有量的大小，可以分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类,这是按照国家标准GB/T13304－1991《钢分类》的规定来分的。非合金钢就是碳素钢，它具有价格低廉、冶炼容易的优点，它的性能可以满足一般工程构件、普通机械零件和工具的使用要求，在工业中广泛应用，其产量和用量占钢总产量的80％以上。

碳钢的分类方式有很多种，最常见的分类方法是以下几种：

（1）按钢的含碳量分类

根据钢的碳含量来分类，可将碳钢分为低碳钢，中碳钢和高碳钢三类。低碳钢，顾名思义，是指碳含量很低的钢，低碳钢的碳含量小于0.25%；中碳钢则是指碳含量处于中间值的钢，这一般是指碳含量在0.25-0.6%之间的钢，而高碳钢的碳含量则是大于0.6%。

（2）按钢的质量分类

根据钢的质量高低，即主要根据钢中所含有害杂质硫S和磷P的多少来分，通常分三类，分别是普通质量碳素钢：S、P含量≤0.045%；优质碳素钢：S、P含量比普通质量碳素钢少；高级优质碳素钢：S、P含量≤0.025%。

（3）按钢的用途分类

根据碳钢的用途不同，可分为四大类。

（4）按炼钢时脱氧程度分类

钢铁在炼制的时候会出现脱氧的情况，按炼钢时的脱氧程度，可将碳钢分为四类，第一类是沸腾钢（F），它的特点是在炼钢时脱氧不彻底；二是镇静钢（Z），镇静钢在炼钢时与沸腾钢正好相反，它是脱氧彻底；三是半镇静钢（b），半镇静钢在炼钢时脱氧程度是处于一个中间值的，它的脱氧程度是在沸腾钢和镇静钢之间；四是特殊镇静钢（TZ）：它是进行特殊脱氧的钢[1]。

1.2 45号钢

45号钢也叫“油钢”，45钢这个名字是中国GB标准中的叫法。市场所存在的45钢材料多是热轧；冷轧也有，1.0到4.0mm之间是45钢的冷轧的规格。45 钢含碳量为0.45%，所以它是属于中碳钢。它在机械制造中普遍应用，是属于中碳调质结构钢，是可以称得优质中碳结构钢的一种钢。45号钢的主要成分为 Fe，即铁元素，除了含有铁元素，还含有以下少量元素，它们分别所占的比例是C（碳）：0.42~0.50%,Si（硒）：0.17~0.37%,Mn（锰）：0.50~0.80%，P（磷）：≤0.035%,S（硫）：≤0.035%,Cr（铬）：≤0.25%,Ni（镍）：≤0.25%,Cu（铜）：≤0.25% 。45钢的密度为7.85g/cm3，弹性模量是210GPa，泊松比为0.269[2]。

45钢是中碳钢，它的表面硬度低，不耐磨。综合来看45钢的各项性能，发现它冷塑性一般，但是不同的热处理工艺下，它的冷塑性是不同的，45钢在退火和正火时的冷塑性比调质时要好一些。45钢强度较高，切削加工性能也比较好，经适当的热处理工艺之后可以使韧性、塑性和耐磨性获得一定的提高。45钢市场用料比较多，它的材料来源方便。45钢在中、小截面机械零件中应用比较广泛，因为这些零件对强度的要求并不算高，中等强度即可。45钢还广泛应用于各种重要的结构零件和一些表面淬火零件，因为这些零件对心部强度要求不高，符合这些要求的零件一般都有齿轮、套筒、曲轴、传动轴、蜗杆、键、销、活塞销等[3]零件。通过对45钢进行调质和新的热处理工艺即表面淬火的工艺，可以使工件的表面硬度达到生产需求，这一般是生产中对工件表面硬度有较大需求的情况才会进行。