45mn2材料水—空淬火工艺研究

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1、uenchinsI淬火工艺45Mn2材料水一空淬火工艺研究宁夏天地奔牛实业集团有限公司(石嘴山753001)米佩我公司采用的中碳合金钢材料种类主要有2．试验参数及方法42CrMo、40Mn2、45Mn2等，其中45Mn2钢约占本次试验采用普通台车电阻炉，功率100kW。20％，传统热处理工艺采用油进行淬火，但是采用(1)调质工艺参数的选择对45Mn2材料试棒油淬时存在以下不足：一是淬火时产生大量的油进行水一空、油、水基淬火液淬火，45Mn2属于亚烟，不仅污染环境，而且危害操作工人的身体健共析钢，材料的Ac为770oC，通常淬火温度选取康；二是油的成本远大于水的

2、成本，且油容易老Ac以上30～50℃，根据选取的淬火冷却介质冷却化，换新油成本太高，不换则产品质量不好保证，能力的大小选择适当的淬火温度。油的冷却速度经常出现工件调质后硬度不能满足技术要求的情慢，所以油淬火温度选择常规淬火温度860℃；水况，容易造成返工；三是淬火时如操作不当，容易基淬火液和水的冷却速度非常快，因此，在试验时发生火灾。先采用800~C作为淬火温度。近几年来，我们已积累了42CrMo、40Mn2等因油在低温区具有较慢的冷却速度，所以试棒材料的水一空控时淬火工艺，并已经广泛应用于公采用油进行淬火，入油冷却时间取5s／mm；水基淬司多种产品，积累了中

3、碳合金钢水一空控时淬火的火液在高温区具有较快的冷却速度，但当工件温度实际经验。但45Mn2材料C、Mn含量较高，薄壁套低于300℃后冷却速度相当于油的冷却速度，所以类零件在淬火过程中容易开裂。为消除油淬火带来水基淬火介质冷却时间与油相同；因水在工件温度的不利影响，经充分讨论，热处理技术人员决定大低于3O0~C后具有较快的冷却速度，为了防止工件胆创新，组织对45Mn2材料产品进行水一空控时淬在低温区淬火开裂，冷却时间取1～1．5s／mm。具体火试验。参数见表2。一表245Mn2试样调质处理工艺参数、试验材料及方法淬火冷淬火温保温时总冷却每次冷却时间回火温保温时1

4、．试验材料却介质度／*C间／h时间／s度／℃间／h／s45Mn2钢具体成分如表1所示。技术要求：调油86023503504802水基淬8oo23503505502质处理280～320HBW(相当于30～35HRC)，介质调质处理后工件无裂纹。试验件工艺路线：锻水70——一空800210530——405502造一粗车一调质一加工；数量：3件；规格：70mm×300ram(2)硬度、金相显微组织、力学性能检测对试样淬火、回火处理后进行硬度、金相组织、力学表1试验用45Mn2钢化学成分(质量分数)(％)性能检测，其中试样表面硬度检测采用HBC型锤CMnSiSP击式布

5、氏硬度计，按照GB／T23l一2009金属材料0．4401．5900．2500．0220．017LL布氏硬度试验规定检测试样布氏硬度；试样切28造参磊热加工uenchinsl淬火工艺从表6可以看出：各项力学性能油的抗拉强度承座采用上述工艺参数处理后，硬度满足技术最好，水-空次之；但水一空的屈服强度、伸长率、要求280～320HBW，且工件外圆径向变形小于断面收缩率、冲击吸收能量等性能最好。所以综合1．0mm，满足工艺变形要求，工件无开裂现象。考虑，水一空淬火各项性能较佳。采用水一空控时淬火变形小的原因是工件在淬综合考虑硬度、淬硬层深度、金相显微组织、火过程中，

6、工件各处冷却速度相当；工件在高温期各项力学性能，认为45Mn2材料水一空淬火工艺可冷却速度快，热应力增大，同时可抵消大部分组织行，制订45Mn2材料轴承座调质工艺。应力。采用水一空控时淬火的关键点在1二控制工件在2．45Mn2材料水-空控时淬火工艺在轴承座调高温期快的冷却速度、低温期慢的冷却速度。在高质处理应用实例温期采用水作为淬火冷却介质，从而获得大干临(1)轴承座技术要求及调质热处理参数技术界冷却速度，确保奥氏体不发生珠光体转变，大部要求：调质处理280～320HBW，工艺径向留加工分直接转变为马氏体，而在低于Ms点以下的低温量4mm。要求工件处理后径向变

7、形≤2mm。调质区，采用空气作为淬火冷却介质，获得较低的冷却工艺参数：装炉方式见图3，淬火温度选择800C，速度，以减少工件的组织应力。如在高温期冷却速回火温度550~C，保温时间90min。每次水冷却时间度不足，则造成工件淬火后硬度低，如在低温区冷为取1～1．5s／ram。共试验l0件，具体调质参数及试却速度太快，则会造成工件组织应力过大，当组织验结果见表7。应力超过材料的抗拉强度时，工件就会开裂。三、结语(1)根据实际淬火经验得出，45Mn2材料采用水一空控时淬火工艺可行，淬火温度选择800℃，当工件的有效厚度≤60mm时，水冷却总时间为取1～1．5s／m

8、m(水温低取下限，水温高选择LIE)，