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40Cr热处理工艺
40Cr的性质:从钢的分类来看,40Cr属于低淬透性调质钢,具有很高的强度,良好的塑性和韧性,即具有良好的综合机械性能;40Cr钢可用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床的主轴等零件。
40Cr热处理工艺特性介绍
淬火工艺的制定:加热温度为850,保温时间:80min;冷却方式:油冷。
低温回火工艺的制定:低温回火的温度为150-300,但钢材的类回火脆性温度在250-400,由于40Cr中含有硅、锰、铬等合金元素,类回火脆性温度将有所增高,所以选用低温回火温度为240,保温时间60min;采用空冷。
中温回火工艺:中温回火温度为350-500,选用温度为460,保温时间为50min,空冷。
高温回火工艺:高温回火温度为500-650,可选用加热温度为620,保温时间为60,空冷。
根据标准GB/T3077-1999该钢的化学成分(质量分数):C0.17%-0.23%、Si0.17%-0.37%、Mn0.80%-1.10%、Cr1.00%-1.30%、Ti0.04%-0.10%、P≤0.035%、S≤0.035%
该钢加工工艺路线为:
下料→锻造模胚→退火→机械粗加工→冷挤压成形→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。
临界点温度
Ac1=740℃、Ac3=825℃、Ar1=650℃、Ar3=730℃
热处理规范
退火温度约860-880℃,出炉空冷,硬度≤217HBW.正火温度920-950℃,出炉空冷,硬度156-207HBW。淬火温度860-900℃,油冷,回火温度500-650℃,油冷以避免高温回火脆性。渗碳温度900-920℃,淬火温度820-850℃,油冷,硬度>60HRC;180-200℃×1.5h回火,空冷,表面硬度>60HRC,心部硬度35-40HRC。碳氮共渗温度840-860℃,共渗后直接淬火,淬火温度830-850℃,油冷,硬度≥60HRC。回火温度160-180℃,空冷,表面硬度58-62HRC。
钢的淬火加热温度不能低于AC1,因为此时钢材尚未奥氏体化。若加热到略高于AC1温度时,珠光体完全转变成奥氏体,并有少量的渗碳体溶入奥氏体。此时奥氏体晶粒细小,且其碳的质量分数已稍高于共析成分。如果继续升高温度,则二次渗碳体不断溶入奥氏体,致使奥氏体晶粒不断长大,其碳浓度不断升高,会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。同时由于奥氏体含碳量过高,使淬火后残余奥氏体数量增多,降低工件的硬度和耐磨性。因此过共析钢的淬火加热温度高于AC1过多是不合适的。
在生产实践中选择工件的淬火加热温度时,除了遵守上述一般原则外,还要考虑工件的化学成分、技术要求、尺寸形状、原始组织以及加热设备、冷却介质等诸多因素的影响,对加热温度予以适当调整。如合金钢零件,通常取上限,对于形状复杂零件取下限。
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