常用材料热处理工艺参数表(45钢/40Cr/淬火回火/调质/氮化温度时间)
| 工艺 | 加热温度(℃) | 保温时间 | 冷却方式 | 处理后硬度 |
|---|---|---|---|---|
| 正火 | 840-860 | 1.0-1.5min/mm | 空冷 | HB170-217 |
| 退火 | 820-840 | 1.5-2.0min/mm | 炉冷 | HB≤197 |
| 淬火 | 840±10 | 1.2-1.5min/mm | 油冷/水淬 | HRC55-62 |
| 高温回火 | 560-600 | 1.5-2.0h | 空冷 | HRC22-28 |
| 中温回火 | 350-500 | 1.5-2.0h | 空冷 | HRC35-45 |
| 低温回火 | 150-250 | 1.5-2.0h | 空冷 | HRC50-58 |
| 调质(淬火+高温回火) | 840+560-600 | — | 油淬+空冷 | HRC22-28 |
| 工艺 | 加热温度(℃) | 保温时间 | 冷却方式 | 处理后硬度 |
|---|---|---|---|---|
| 正火 | 860-880 | 1.0-1.5min/mm | 空冷 | HB179-229 |
| 退火 | 830-850 | 1.5-2.0min/mm | 炉冷 | HB≤207 |
| 淬火 | 850±10 | 1.0-1.2min/mm | 油冷 | HRC55-60 |
| 调质 | 850+560-600 | — | 油淬+空冷 | HRC28-32 |
| 材料 | 工艺 | 温度(℃) | 冷却 | 硬度 |
|---|---|---|---|---|
| 20CrMnTi | 渗碳淬火 | 920渗碳+850淬火 | 油淬 | 表面HRC58-63 |
| 20CrMnTi | 低温回火 | 180-200 | 空冷 | 心部HRC30-45 |
| Cr12MoV | 淬火 | 1020-1040 | 油冷/空冷 | HRC58-62 |
| Cr12MoV | 回火 | 180-200 | 空冷 | HRC58-62 |
| GCr15 | 淬火 | 830-850 | 油冷 | HRC62-66 |
| GCr15 | 回火 | 150-170 | 空冷 | HRC61-65 |
| 38CrMoAl | 调质 | 940+640 | 油淬+空冷 | HB250-280 |
| 38CrMoAl | 氮化 | 510-540(25-40h) | 炉冷 | 表面HV≥950 |
| T10 | 淬火 | 760-780 | 水淬油冷 | HRC62-64 |
| 42CrMo | 调质 | 850+580 | 油淬+空冷 | HRC28-32 |
| 使用要求 | 推荐工艺 | 代表材料 |
|---|---|---|
| 高强度+高韧性 | 调质处理 | 40Cr、42CrMo、40CrNiMo |
| 表面硬+心部韧 | 渗碳淬火 | 20CrMnTi、20CrNiMo |
| 高耐磨 | 淬火+低温回火 | Cr12MoV、T10、GCr15 |
| 高表面硬度+变形小 | 氮化处理 | 38CrMoAl、42CrMo |
| 改善切削性能 | 正火或退火 | 45钢、20钢 |
| 消除应力 | 去应力退火 | 所有钢材 |
常见问题FAQ
Q1:不锈钢为什么叫不锈?
A:不锈钢含Cr≥12%,在表面形成致密的Cr₂O₃氧化膜,阻止进一步氧化。但不锈钢并非绝对不生锈:①在含Cl⁻环境(海水、盐雾)中会点蚀 ②表面划伤破坏氧化膜后会生锈 ③高碳不锈钢(如420)耐蚀性较差。
Q2:调质处理是什么意思?
A:调质=淬火+高温回火。淬火获得马氏体(硬而脆),再经500-650℃回火获得回火索氏体(强韧兼备)。调质后的组织综合力学性能最好,是结构钢最常用的热处理工艺。
Q3:铝合金能热处理强化吗?
A:只有部分铝合金可以。可热处理强化:2xxx(Al-Cu)、6xxx(Al-Mg-Si)、7xxx(Al-Zn)。不可热处理强化:1xxx(纯铝)、3xxx(Al-Mn)、5xxx(Al-Mg)。6061-T6是常用的可强化铝合金,T6表示固溶+人工时效。
Q4:45钢和40Cr有什么区别?
A:45钢是中碳钢,含碳0.42-0.50%,便宜易加工,调质后强度一般。40Cr是合金钢,含Cr 0.8-1.1%,淬透性好,调质后强度和韧性都高于45钢。重要轴类、齿轮优先用40Cr,一般件用45钢。
Q5:淬火后为什么要回火?
A:淬火后得到马氏体,硬度高但脆性大,内应力大,不能直接使用。回火目的:①降低脆性,提高韧性 ②消除内应力,防止变形开裂 ③获得所需的硬度和强度组合 ④稳定组织尺寸。不回火的淬火件极易断裂。
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