钢的热处理毕业论文

高热稳定性热锻模具钢5Cr2NiMoVSi的热处理来源:数控机床网 时间:2008-6-3 16:01:46国际模具网摘要：5Cr2NiMoVSi钢是近年来我国研制出的高热稳定性热锻模具钢。虽然尚未纳入GB/T1299-2000《合金工具钢》国家标准，但已在实际生产中应用多年，效果亦很好。是值得试用推广的热锻模具新钢种。 关键词：5Cr2NiMoVSi钢；高热稳定性；高韧性；高寿命 5Cr2NiMoVSi钢是在5CrNiMo和4Cr5MoSiV(H11)钢的基础上研制的新钢种。强度高于5CrNiMo钢而稍低于4Cr5MoSiV(H11)钢；冲击韧度高于5CrNiMo钢和4Cr5MoSiv(H11)钢；淬透性接近5CrNiMo钢。加热时奥氏体晶粒长大倾向小，热处理温度范围较宽，有利于大尺寸模块长时间加热保温。特别是，钢的热稳定性高于5CrNiMo钢，接近于4Cr5MoSiv(H11)钢。因此特别适合于与锻件接触时间较长因而模具工作面温升较高的压力机锻模，和模锻锤锻模。 虽然5Cr2NiMoVSi钢未纳入GBT1299-2000《合金工具钢》国家标准，但已在实际生产中应用多年，效果亦好。是值得试用推广的热锻模具新钢种。 1 5Cr2NiMoVSi钢的成份与性能 5Cr2NiMoVSi钢的化学成分 5Cr2NiMoVSi钢的物理性能 热导率λ(室温)·W/(m·k)：。 比热容Cp(室温)·J/(Kg·k)：。 2 5Cr2NiMoVSi钢的热加工与锻造 热加工锻造是模具制造工艺过程中的重要工序，模具锻造质量的优劣，直接影响到模具热处理质量的优劣，关系到模具的使用寿命。锻造的目的不仅是为了将坯料锻造成所需要的形状，更重要的是可以改善和提高模具的性能，保证模具的使用寿命。 模具钢经合理锻造后，有如下效果： A.使块状、网状、带状碳化物破碎，分布均匀。 B.改变模具中流线的方向，使流线合理分布。 C.改善模具中的气孔，疏松，提高钢的比重和致密度。3 5Cr2NiMoVSi钢的热处理工艺 预先热处理5Cr2NiMoVSi钢等温退火后的组织为粒状珠光体+极少量未溶碳化物(合金渗碳体.M23C6和少量M6C、Mc，总含量为％)硬度为220-230HBW。 淬火工艺规范5Cr2NiMoVSi钢的淬火温度范围较宽，可在960-1010℃范围内选择。在此温度范围内加热，钢的奥氏体晶粒度在9-10级之间，温度升到1060℃时，奥氏体晶粒开始急剧长大。5Cr2NiMoVSi钢的淬火加热和冷却工艺，是影响模具变形和开裂，获得理想淬火组织和理想力学性能的关键。由于锤锻模具尺寸较大，在冷却过程中产生的热应力及组织应力也很大，因此，锤锻模淬火冷却前要进行适当的预冷。一般应预冷至钢的，AC3温度附近，既880℃左右。预冷的方式：一是模具随炉预冷，均温后出炉淬火冷却；二是出炉在空气中预冷，小模块(≤250mm)的预冷时间3-5min，大模块(≥300mm)约5-8min。然后放入30-80℃的油中冷却。为了冷却均匀，最好进行搅拌冷却。锻模一般冷至约150-200℃时就应从油槽中取出，并立即回火。这时既可根据经验确定：模具提出油面时冒青烟而不再着火；也可以使用红外测温仪确定。锻模在油中淬火冷却的时间请参照表4。5Cr2NiMoVSi钢在960-1010℃温度范围内淬火后的组织为板条马氏体+孪晶马氏体及少量残余奥氏体。淬火后硬度为54-61HRC。 回火工艺规范5Cr2NiMoVSi钢具有较好的回火抗力，经550℃回火后仍能保持高硬度(51-53HRC)。经600℃回火后，硬度为47-48HRC，650℃回火后下降为42-44HRC。而5CrNiMo钢经650℃回火后硬度不足30HRC。可见5Cr2NiMoVSi钢的热稳定性比5CrNiMo钢高出150℃左右。在450-550℃范围内回火时，从基体中析出M2C和VC等碳化物，具有较高的弥散度，产生二次硬化效应。由于大、中、小型模具的硬度要求不同，截面尺寸(主要是高度H)也不同，因此推荐的回火温度范围也较宽(请参照表5)。一般情况下，由于模具淬火应力很大，如果回火时加热速度过快，会产生新的应力，也常会使模具的变形或开裂的可能性增大，所以在回火加热时，应采用等温预热分段加热回火形式。预热温度不应高于350℃，高于350℃时，模具心部的残余奥氏体将向上贝氏体转变，不仅会降低模具的强度，而且会显著降低模具的冲击韧性。因此等温预热的温度一般取280℃左右，此温度下，残余奥氏体将向下贝氏体转变。由于下贝氏体具有高的强韧性和冲击韧性，因而获得下贝氏体组织是有利于提高模具的使用寿命。由于5Cr2NiMoVSi钢含有％的Mo，因此对第二类回火脆性并不敏感，所以回火后的冷却可采用空冷。虽然慢冷对钢的冲击韧性略有降低，但绝对值仍然满足技术条件要求。在生产条件下，常常采用一次回火。但由于回火不足(特别是大、中型模块)，在生产中经常发生采用一次回火(加上回火时问短)后，模具极易产生开裂，有的甚至在未使用的情况下产生开裂。因此，在第一次回火后，应当再进行第二次回火，将模具的内应力降至最低。第二次回火必须在第一次回火后模具冷却至室温，使残余奥氏体充分转变后才能进行。第二次回火温度应低于第一次回火温度约10℃左右。4 5Cr2NiMoVSi钢热处理后的力学性能5Cr2NiMoVSi钢经960-1010℃加热淬火，600-680℃加热回火后，可获得较高的综合力学性能。 5Cr2NiMoVSi钢985℃淬火后的力学性能。 5Cr2NiMoVSi钢的高温强度5Cr2NiMoVSi钢在500℃以下试验时，高温强度与5CrNiMo钢相近，当试验温度高于600℃时，5Cr2NiMoVSi钢的高温强度比5CrNiMo钢高出一倍以上。这与5CrNiMo钢中的M3C碳化物在高温下易聚集长大有关。 5Cr2NiMoVSi钢高温冲击韧度500-550℃是模具工作面的工作温度范围，在此温度下，5CrNiMo钢的冲击韧度处于谷值，而5Cr2NiMoVSi钢的冲击韧度仅有少许下降，比5CrNiMo钢高出一倍。5 5Cr2NiMoVSi钢在汽车前轴锻模中的应用东风EQ140型汽车前轴锻模的尺寸为1825×395×300mm，热处理后的硬度要求为37-41HRC。锻模在工作中所受的冲击力比较小，但与锻件接触的时间长。模具表面的工作温度较高。因此要求模具有高的高温强度、耐磨性、抗回火稳定性及耐热疲劳性。原前轴模在采用5CrNiMo钢制造时，由于热稳定性及强度低，不能满足压力机模具对性能的要求，使用中常因热磨损和热裂严重而失效，使用寿命一般为5500-6000件。在改用5Cr2NiMoVSi钢制造后，使用寿命显著提高。按上述热处理工艺生产的5Cr2NiMoVSi钢制前轴锻模的使用寿命达到了9000件左右，比5CrNiMo钢提高了50％左右，效果比较明显。6 结语(1)5Cr2NiMoVSi钢经960-1010℃加热淬火，600-680℃加热回火后，可获得较高的综合力学性能。(2)5Cr2NiMoVSi钢具有较高的热稳定性，比5CrNiMo钢高150℃以上。(3)5Cr2NiMoVSi钢锻模的使用寿命比5CrNiMo钢锻模提高50％以上。(4)5Cr2NiMoVSi钢是值得试用推广的热锻模具新钢种。(5)45Cr2NiMoVSi钢的化学成分除C和Si比5Cr2NiMoVSi钢略低外，其它化学成分基本一致，因此可参照上述工艺进行热处理。国际模具网

浅析控制渐开线齿轮热处理变形的工艺措施在齿轮的加工过程中，热处理工艺的编制是非常重要的一个环节。尽管齿轮在经过热处理工序之后其综合性能可得到明显改善，然而，伴随着热处理过程中齿轮的变形却是难以避免的，致废的因素随时存在。因此，为了尽量减少因为齿轮热处理变形超差造成的不必要损失，降低企业的生产成本，采用合理措施对齿轮的热处理变形进行最小化控制尤为重要。 1 渐开线齿轮热处理变形的影响因素 常用渐开线齿轮的主要组成是钢，而钢的热处理过程就是在相变驱动力地作用下由母相转变为新相的过程，相变驱动力的来源最终归结于温度的变化。相变温度不同，组织转变不同，组织应力就不同，另外，温度的变化也会产生相应的热应力，这两种应力的矢量合成力就是热处理残余应力，其残存因工件结构位置不同而不同。当渐齿轮上的结构薄弱部位在热处理过程中不能抵抗残余应力的作用时，就会使齿轮发生局部变形，加之在热处理过程中，齿轮表面温度的升降速度大于内部，内外温度的梯度化导致了应力层次化，这无疑加大了齿轮变形的不规则性。总之，热处理过程中致使齿轮发生变形的因素复杂而多元化，只有认真研究和分析这些因素的影响，才能有效改善渐开线齿轮的热处理变形。 热处理工装和设备的选择 渐开线齿轮经过严格预处理之后往往具有良好的塑性，若渐开线齿轮的齿形设计结构均匀对称，就能有效分散热处理过程中齿轮所承受的不均匀应力，降低齿轮变形的不规则程度。齿轮在切削加工中出现的夹持过紧、切削力过大或刀具摩擦力超标等现象都会使齿轮表面的残余应力增加，从而导致齿轮在热处理中的变形量增大，总之，非合理的切削加工对于齿轮的热处理变形具有一定影响。基于此因，就要求在后序热处理中有目的地选择热处理设备，针对性地选择合适的热处理工装，最大程度地降低热处理变形的附加量，为有效控制齿轮的热处理变形奠定硬件基础。

45钢在淬火后没有回火 前，硬度大于（最高可达）为合格。GB/-标准规定了45 钢的一些性能，其中抗拉强度为，屈服强度为，伸长率为16%， 断面收缩率为40%，冲击功为39J 45钢由于冷却速度改变而形成的不同组织结构这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。 45号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。球墨铸铁的静载荷性能的一个突出的特点是屈服点σ02 高，超过正火45 钢，比强度 σ02/σ =03~057）。 屈服点是防止零件产生过量塑性变形时选取许用应力的设计依据，而屈强比则进一步反映材料 强度的利用系数，因此，球墨铸铁可以代替钢制造静态承载力大、材料强度要求较高的 零件。53 巳知淬火后 200 ℃回火的 钢的宏观正断抗力 Sk ＝ ，屈服抗力 s ＝ 。 试问它在三向拉伸(S1＝S2＝+S，S3＝075S)，单向拉伸，扭转，三向压缩(S1＝S2 ＝-03S,S3＝-S)状态下各发生何种形式破坏？ ( ＝O25) 54 退火纯铁的＝2J／m2，E＝2× ，d＝25× 10-8cm，试求其理论断裂强度 th答案参见我的新浪博 …35 直径 的正火态 钢拉伸试验测得的数据如下( mm 为屈服平台刚结束时的试样直径) kN ：395，435，476，529，554，540，524，480，431mm ：991，987，981，965，921，861，821，741，678(1)试绘制应力—应变曲线； (2)试绘制4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是 45钢正火后渗碳体呈 材料的性能桥梁 , , , 不热处理 滑动轴承H70, , T8 不热处理 a+ 耐酸容器 , , 固溶处理 发动机曲轴1）毛坯处理毛坯备料、锻造和正火。2）粗加工锯去多余部分，铣端面、钻中心孔和荒车外圆等。（2）、半精加工阶段 1）半精加工前热处理对于45钢一般采用调质处理以达到220～。2）半精加工车工艺锥面（定位锥孔）半精车外圆端面和钻深孔等。45钢淬火硬度在~58之间，极限值可达；但不推荐使用，当45钢硬度在以上，较易出现裂纹。 45号钢淬火后，内部会产生不均应力，导致零件变形。金属材料学 戴起勋版(最全答案),章 1为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的？ 答：S、P会导致钢的热脆和冷脆，并且容易在晶界偏聚，导致合金钢的第二类高温回火脆性，高温蠕变时的晶界脆断。 S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于℃的热加工温度时FeS会熔 …45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～。材料的宏微观力学性能习题及答案doc,习题1 11弹塑性力学的研究对象、内容是什么？与材料力学比较，有何异同？其基本假设又是什么？ 2如图121所示的三角形截面水坝，材料的比重为，承受着比重为液体的压力，已求得应力解为，试根据直边及斜边上的表面条件确定系数,,和 13如图122所示的矩形GB/-标准规定45钢抗拉强度为，屈服强度为，伸长率为16%，断面收缩率为40%，冲击功为39J 四、用途 1轴类零件的功用、结构特点及技术要求 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递5 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是 P B M。 6 共析钢淬火形成M+A'后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为 M回＋A’ T回 S回 。 7 45钢正火后渗碳体呈 片 状，调质处理后渗碳体呈 球 状。45钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板，梢子，导柱等，但须热处理 。1 45钢淬火后没有回火之前，硬度大于（最高可达）为合格。实际应用的最高硬度为（高频淬火）。2 45钢不要采用渗碳淬火的热表27 碳钢在退火及正火状态下的机械特性 性能热处理状 0102~03 04~06 退火 ~120 150~160 180~230 度（HB）正火 130~140 160~180 220~250 退火 300~330 420~500 560~670 强度 σb（MN/m 正火340~360 480~550 660~670 退火的目的是减小硬度，改善7正火态感应淬火后马氏体粗大，变形量也大于调质态； 8中频淬火后表面粗糙度大（有待于继续求证）； 9正火态的应力集中区较调质易于出现微裂（有待于继续验证）； 10相同的中频参数，正火和调质表面硬度差异不大，但正火有效淬硬深度稍浅于调质；毕业论文（设计）45钢热处理工艺及组织性能研究doc,诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日 毕业设计任务书 设计题目： 45钢热处理工艺及组织性能研究 系部： 机械工程系45号钢性能参数doc,45号钢性能参数 45号钢 45号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:,中称为,,DIN称为:C45 。国内常叫45号钢，也有叫“油钢”。一般，市场现货热轧居多。冷轧规格10~40mm之间。 液相线温度 ℃左右，碳含量01 马氏体不锈钢虽强度高但因铬含量低致使其耐蚀性较差；而高铬铁素体不锈钢虽耐蚀性较马氏体钢强，但却比奥氏体不锈钢脆性大，且不能用热处理方式进行强化；双相不锈钢综合了铁素体和马氏体不锈钢的特点，却仍有铁素体不锈钢的三种脆性（475℃脆性、σ弹簧钢的特点 弹簧钢 弹簧钢的特点---弹簧主要在动载荷下工作,即在冲击、振动的条件下,或在交变应力作用下工 作,利 用弹性变形来吸收冲击能量,起缓冲作用。 由于弹簧经常承受振动和长期在享变应力作用下工作,主要是疲劳破坏,故弹簧钢必须具有 高的弹性 极限和高疲劳极限。 此外,还应有足够的韧性和塑性,以防止在冲击力作用下突然脆断。 在工艺性方面