45钢淬火开裂解决方案

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45钢淬火后出现表面裂纹原因分析及对策

45钢淬火后出现表面裂纹原因分析及对策毛喆;李亚龙;刘建悟;王洲【摘要】针对公司45钢淬火后出现表面裂纹的现象,通过金相组织和热处理后的应力分析,确定制件表面存在脱碳层是导致淬火开裂的主要原因.从产生脱碳的环节进行查找,通过热处理前机加工余量去除的控制,结合热处理加热方式和防氧化的措施,成功解决了这一问题.【期刊名称】《热处理技术与装备》【年(卷),期】2018(039)002【总页数】3页(P58-60)【关键词】表面裂纹;热处理应力;脱碳【作者】毛喆;李亚龙;刘建悟;王洲【作者单位】保定向阳航空精密机械有限公司热表厂,河北保定 071000;保定向阳航空精密机械有限公司热表厂,河北保定 071000;保定向阳航空精密机械有限公司热表厂,河北保定 071000;保定向阳航空机械有限公司理化计量中心,河北保定071000【正文语种】中文【中图分类】TG174.44我公司的45钢制件在淬火后经常出现表面肉眼可见的裂纹，经磁粉探伤后，裂纹显现裂纹深度一度在0.5 mm左右，个别达到1 mm，超出了制件后期的加工余量，导致制件报废。

这类问题主要出现在板材制件上，并且板材厚度在5～15mm范围内都存在。

因此，分析裂纹产生原因及制定相应措施成为了我们思考的问题。

1 制件加工流程简介加工流程为：供料→正火→铣加工板材上下两面→淬火、回火→后续加工。

工序说明：1)材料为热轧退火状态；2)公司没有盐浴炉，正火和淬火均采用箱式电阻炉。

供应板材单边的余量比最终制件的尺寸大1.5 mm左右；3)正火是为了细化晶粒，防止后期淬火产生贯穿性裂纹。

同时提高制件硬度，便于铣加工；4)铣加工要求正火后板材的上下表面各去除1 mm；5)热处理淬火前，制件单面余量有0.5 mm；6)正火和淬火温度都为840±10 ℃，保温时间也相同，正火采用空冷，淬火采用水-油分级淬火。

2 金相组织分析原材料投入生产前，均按GB/T 10561—2005《钢中非金属夹杂物含量的测定》进行了夹杂物分析，均符合要求。

45钢热处理工艺

45号钢热处理工艺45号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为:C4545号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。

45＃钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。

但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42~46。

所以如果需要表面硬度，又希望发挥45＃钢优越的机械性能，常将45＃钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。

1. 45钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62）为合格。

实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58）。

2. 45钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。

调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。

但表面硬度较低，不耐磨。

可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。

渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质＋表面淬火高。

其表面含碳量0.8－－1.2％，芯部一般在0.1－－0.25％（特殊情况下采用0.35％）。

经热处理后，表面可以获得很高的硬度（HRC58－－62），芯部硬度低，耐冲击。

如果用45钢渗碳，淬火后芯部会出现硬脆的马氏体，失去渗碳处理的优点。

现在采用渗碳工艺的材料，含碳量都不高，到0.30％芯部强度已经可以达到很高，应用上不多见。

0.35％从来没见过实例，只在教科书里有介绍。

可以采用调质＋高频表面淬火的工艺，耐磨性较渗碳略差。

GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理制度为850℃正火、840℃淬火、600℃回火，达到的性能为屈服强度≥355MPaGB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度为600MPa，屈服强度为355MPa，伸长率为16％，断面收缩率为40％，冲击功为39J45号钢不淬火硬度小于HRC28，比较软，不耐磨。

热处理常见缺陷分析与对策-学习总结

热处理常见缺陷分析与对策时间：2020.10.28 学习人：吴俊部门：试验检测中心基本知识点：1、热处理缺陷直接影响产品质量、使用性能和安全。

2、热处理缺陷中最危险的是：裂纹。

有：淬火裂纹、延迟裂纹、冷处理裂纹、回火裂纹、时效裂纹、磨削裂纹和电镀裂纹。

其中生产中最常见的裂纹是纵火裂纹。

3、热处理缺陷中最常见的是：热处理变形，它有尺寸变化和形状畸变。

4、淬火获得马氏体组织，以保证硬度和耐磨性。

淬火后应进行回火，以消除残余应力，如W6Mo5Cr4V2应进行一次回火。

5、亚共析钢淬火加热温度： +（30-50）度。

6、高速钢应采用调质处理即淬火+高温回火。

7、回火工艺若控制不当则会产生回火裂纹。

8、热处理过热组织可通过多次正火或退火消除，严重过热组织则应采用高温变形和退火联合作用才能消除。

9、渗氮零件基本组织为回火索氏体。

其原始组织中若有大块F 或表面严重脱碳，则易出现针状组织。

10、有色金属最有效的强化手段是固溶处理和固溶处理+时效处理。

11、疲劳破坏有疲劳源区、裂纹疲劳扩展和瞬时断裂三个阶段。

12、高速钢的热组织为：共晶莱氏体，也有可能晶界会熔化。

13、应力腐蚀开裂的必要条件之一是：存在拉应力。

14、65Mn 钢第二类回火脆性温度区间为250-380。

钼能有效抑制第二类回火脆性。

15、热处理时发生的组织变化中，体积比容变化最大的是马氏体。

16、防止淬裂的工艺措施：等温淬火、分级淬火、水-油淬火和水-空气双液淬火。

17、高温合金热处理产生的特殊热处理缺陷有：晶间氧化、表面成分变化、腐蚀点、晶粒粗大及混合晶粒等。

18、感应加热淬火缺陷有：表层硬度低、硬化层深度不合格、变形大、残留应力大、尖角过热及软点与软带。

19、弹簧钢的组织状态一般为：T+M 。

20、氢脆条件：氢的存在、三项应力和对氢敏感的组织。

21、断裂有脆性断裂和韧性断裂。

绝大多数热处理裂纹属脆性断裂。

22、高碳钢淬火前应进行球化退火。

23、时效变形的主要影响因素有：化学成分、回火温度和时效温度。

45钢的热处理及表层改性

1 序言45钢是应用最广泛的钢种之一，几乎所有的热处理工作者都和它打过交道，大多数同仁认为45钢是很难缠的“对手”，水淬易裂，油淬不硬。

该钢主要用于制造各种锻件，大锻件在正火状态下使用，也可调质；小锻件基本施以调质。

根据需要，淬火后也可低温或中温回火。

随着国民经济的发展和外向型经济的需求，45钢不仅用来制造工程上的各种构件，而且可以制造低档模具，以及慢速切削丝锥、板牙等刀具，还可以用来制造钢丝钳、扳手、起子、榔头等各种五金工具，以及各种园林工具和农机工具。

以下简介45钢热处理工艺及表层改性方面的工艺，供业界同仁参考。

2 45钢的化学成分、热处理临界点及通用工艺45钢的化学成分见表1，热处理临界点见表2。

表1 45钢的化学成分（质量分数）（%）C Si Mn S P Cr Ni Cu0.42~0.500.17~0.370.50~0.80≤0.035≤0.035≤0.25≤0.30≤0.25表2 45钢的热处理临界点（℃）Ac1Ac3Ar1Ms72478075130045钢的通用热处理工艺如下：1）毛坯软化处理：740~760℃×4~6h，以50~100℃/h的冷却速度，炉冷至600℃出炉空冷。

2）正火：850~870℃加热，出炉后空冷。

3）调质：840~860℃加热淬火，450~550℃回火。

4）淬火+回火：820~840℃加热淬火，根据实际情况，选择合适的冷却剂；回火工艺根据工件要求的力学性能而定。

3 45钢的沸水淬火45钢的淬透性较差，自来水冷却时的临界淬火直径为10~15mm，盐水冷却时也不超过25mm。

工件尺寸若超过临界淬火直径，则调质效果差，尺寸越大效果越差。

因此，45钢的大截面工件调质处理，沿截面不会得到均匀的组织，达不到调质的效果。

为了改善这一状况，一般采用提高加热温度或选用剧烈的冷却介质，前者会引起氧化脱碳，且能耗大，后者易引起变形开裂。

因此，对于超过临界直径淬火的工件，往往采用正火作为最终处理，但正火除冷却速度较慢外，冷却速度还要受到环境、气温、温度的影响，使硬度无法控制，正火的质量难以保证。

探讨避免45#钢工件热处理开裂失效的措施

中国科技投资C H I N A V E N T U R E C A P I T A L56摘要：本文针对致使45#钢工件热处理开裂失效的原因及影响热处理质量的因素，探讨了45#钢工件热处理工艺及避免45#钢工件热处理开裂失效的措施。

关键词：热处理　开裂失效　措施探讨避免45#钢工件热处理开裂失效的措施王刚/哈尔滨第一机械集团有限公司45#钢材中的非金属夹杂物、疏松、缩孔和气孔等缺陷使钢材致密性较差,非金属夹杂物强烈地破坏了钢的连续性,若非金属夹杂物成大块状存在其危害更大,是产生淬火裂纹的起源。

另外,缩孔、气孔是应力集中的一些缺口,热处理时容易由此开裂而使工件失效。

1、45#钢工件热处理工艺45#钢工件热处理工艺主要有三个过程即加热、保温及冷却，但有时保温的过程不用，在热处理过程中加热、保温、冷却过程要不间断的操作。

热处理的首要工序是加热，也是最重要的一道工序。

45#钢工件在加热时，钢工件往往暴露在空气中，造成工件脱碳、氧化，从而使工件热处理后性能有所改变。

冷却也是热处理工艺中一道关键的工序，刚工件在热处理过程中具体选用何种冷却方式，应根据具体工艺确定，冷却的关键是控制工件冷却的速度。

2、影响45#钢工件热处理质量的因素受热不均匀及冷却速度不均匀都会对工件热处理的质量产生影响，严重的会产生裂纹。

钢工件热处理过程中工件内部组织和性能的变化无法实时监测，这是热处理质量控制难度大的原因之一。

以工件炉内加热为例，人们只能测量和控制炉膛的温度，只能从炉温的变化去推测工件内部温度场和组织的变化，作为制订加热规程和炉温控制的依据。

至于淬火操作，目前没有一种传感技术手段可以实时反映冷却过程中温度场与组织变化的信息，所以有人将淬火冷却喻为“黑洞”，意指人们对其知之甚少，而有待挖掘的潜力巨大。

第二个原因是影响热处理质量的因素众多，例如淬火冷却介质的种类和成分，介质老化情况、介质的温度、介质搅拌、模具钢的成分波动和原始组织、奥氏体化温度的偏差和工件的表面状态等，都会对工件淬火的质量产生影响，使质量控制遇到很大的困难。

如何解决淬火变形和淬火裂纹的问题

如何解决淬火变形和淬火裂纹的问题淬火的定义与目的将钢加热到临界点Ac3（亚共析钢）或Ac1 （过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界淬火速度的速度冷却，使过冷奥氏体转变为马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。

淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或下贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。

也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。

钢件在有物态变化的淬火介质中冷却时，其冷却过出一般分为以下三个阶段：蒸汽膜阶段、沸腾阶段、对流阶段。

钢的^透性淬硬性和淬透性是表征钢材接受淬火能力大小的两项性能指标，它们也是选材、用材的重要依据。

1.淬硬性与淬透性的概念淬硬性是钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。

决定钢淬硬性高低的主要因索是钢的含碳量，更确切地说是淬火加热时固溶在奥氏体中的含碳量，含碳量越离，钢的淬硬性也就越高。

而钢中合金元素对淬硬性的影响不大，但对钢的淬透性却有重大影响。

淬透性是指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。

即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它是钢材固有的一种属性。

淬透性实际上反映了钢在淬火时，奥氏体转变为马氏体的容易程度。

它主要和钢的过冷奥氏体的稳定性有关，或者说与钢的临界淬火冷却速度有关。

还应指出：必须把钢的淬透性和钢件在具体淬火条件下的有效淬硬深度区分开来。

钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关；而钢的有效淬硬深度除取决于钢材的淬透性外，还与所采用的冷却介质、工件尺寸等外部因索有关，例如在同样奥氏体化的条件下，同一种钢的淬透性是相同的，但是水淬比油淬的有效淬硬深度大，小件比大件的有效淬硬深度大，这决不能说水淬比油淬的淬透性高。

也不能说小件比大件的淬透性高。

45钢在淬火后出现屈氏体组织的原因

一、简介45#钢作为一种常见的工业材料，在淬火处理过程中常出现屈氏体组织。

本文将从材料成分、淬火工艺、淬火介质等方面探讨45#钢在淬火后出现屈氏体组织的原因。

二、材料成分1.碳含量过高：碳是淬火过程中主要影响组织形成的元素，当45#钢的碳含量过高时，淬火后容易形成屈氏体组织。

2.合金元素含量：除了碳以外，钢材中的合金元素含量也会对淬火后的组织产生影响，特别是铬、镍、钼等元素的存在会使得屈氏体的形成速度加快。

三、淬火工艺1.淬火温度：淬火温度是影响屈氏体组织形成的关键因素之一，过高或过低的淬火温度都会导致屈氏体组织的出现。

2.淬火速度：快速冷却是淬火工艺的核心要素，如果淬火速度不够快，会导致组织中的奥氏体没有足够的时间转变为马氏体，从而形成屈氏体。

四、淬火介质1.淬火介质的选择对淬火过程中的组织形成有着直接的影响，不同的淬火介质会对钢材的组织形成产生不同的影响。

2.淬火介质的温度和稳定性也会对淬火后的组织形成产生影响。

五、其他因素1.材料的预处理过程中，如退火、正火等工艺的影响。

2.钢材的制造工艺和生产设备对淬火后的组织形成也会有影响。

六、结论45#钢在淬火后出现屈氏体组织是受到多种因素综合影响的结果，包括材料成分、淬火工艺、淬火介质等多个方面。

为了避免屈氏体组织的出现，需要针对以上因素进行合理的控制和调整，以确保淬火后获得理想的组织结构和性能。

七、展望当前，随着材料科学和工艺技术的不断发展，人们对于材料淬火过程的理解和控制也在不断深化和完善。

相信通过进一步的研究和实践，能够更好地解决45#钢淬火后出现屈氏体组织的问题，为工业生产提供更高质量的材料和零部件。

确保45#钢淬火后获得理想的组织结构和性能是工业生产中非常重要的一环。

为了更好地控制屈氏体组织的形成，需深入了解材料成分、淬火工艺和淬火介质等多个方面的影响因素，并对其进行精细调控。

下面将继续探讨淬火工艺对屈氏体组织形成的影响，以及相关的解决方法。

45钢做轴的热处理要求

45钢做轴的热处理要求热处理是通过改变材料的组织结构和性能来达到一定的技术要求的一种热加工过程。

45钢是一种常用的碳素结构钢，广泛应用于机械制造领域。

在制造轴类零件时，经常需要对45钢进行热处理，以提高其力学性能和使用寿命。

本文将介绍以45钢做轴的热处理要求。

热处理的主要目的是通过控制加热、保温和冷却过程，调整材料的组织结构，使其达到所需的性能指标。

对于45钢轴件的热处理，主要包括退火、正火和淬火等工艺。

1. 退火处理：退火是将已经加工变形的材料重新加热到一定温度，保持一定时间后慢速冷却的过程。

对于45钢轴件而言，退火处理主要是为了消除内部应力，改善其塑性和加工性能。

退火温度通常在780℃-820℃之间，保温时间根据轴件的尺寸和要求而定，一般为1-2小时。

随后，通过慢速冷却，使材料逐渐回复到室温。

退火处理后的45钢轴件组织结构均匀细腻，具有较好的塑性和韧性。

2. 正火处理：正火是将加热至适当温度的材料，在空气中冷却的热处理工艺。

对于45钢轴件而言，正火处理的目的是提高其硬度和强度。

正火温度通常在850℃-880℃之间，保温时间根据轴件的尺寸和要求而定，一般为1小时左右。

随后，将材料从炉中取出，迅速放入水或油中冷却。

正火处理后的45钢轴件组织结构较为均匀，硬度和强度有所提高。

3. 淬火处理：淬火是将已经加热至适当温度的材料迅速冷却的热处理工艺。

对于45钢轴件而言，淬火处理主要是通过快速冷却，使其表面形成硬而脆的马氏体组织，以提高轴件的硬度和耐磨性。

淬火温度通常在800℃-850℃之间，保温时间根据轴件的尺寸和要求而定，一般为10-30分钟。

随后，将材料迅速放入水或油中冷却。

淬火处理后的45钢轴件表面硬度高，但由于内部应力较大，容易产生开裂。

在进行热处理时，还需要注意以下几个问题：1. 加热温度和保温时间的选择应根据轴件的尺寸和要求进行合理设计，确保材料达到所需的组织结构和性能。

2. 冷却介质的选择也非常重要。

45号钢淬火的最佳硬度

45号钢淬火的最佳硬度
45号钢是一种常用的工业材料，广泛应用于制造零件和工具。

淬火是一种热处理工艺，通过快速冷却可使钢材达到理想的硬度和强度。

淬火过程中的最佳硬度是关键因素之一。

过低的硬度可能导致强度不足，无法满足使用要求；而过高的硬度则容易引起脆性断裂。

对于45号钢来说，最佳的淬火硬度通常在40-45 HRC（洛氏硬度）之间。

在这个范围内，钢材能够达到良好的硬度和强度，并且具有适当的韧性。

要获得最佳的淬火硬度，需要控制以下几个方面：
•淬火介质：选择合适的淬火介质可以有效控制冷却速率。

一般常用的淬火介质包括水、油和盐水等。

•淬火温度：钢材在淬火温度下达到奥氏体转变点后开始冷却。

不同的钢材有不同的转变点，需要根据具体材料来确定最佳的淬火温度。

•淬火时间：冷却时间对钢材的硬化程度也有影响。

通常情况下，淬火时间越长，硬度越高。

•淬火前的加热：钢材在淬火前需要进行加热处理，使其达到适当的温度。

加热时间和温度需要根据具体情况来确定。

•淬火后的回火：淬火后的钢材通常会存在内应力，通过回火可以缓解应力并提高韧性。

回火温度和时间也需要根据具体材料来确定。

在进行淬火处理时，务必严格遵守操作规程和安全操作要求，以确保人身安全和工艺质量。

总之，45号钢淬火的最佳硬度范围一般在40-45 HRC之间。

通过合理选择淬火介质、控制淬火温度和时间，并结合适当的加热和回火处理，可以获得理想的硬度和强度，满足不同工业应用的需求。

【学术论文】某45钢齿轮断裂分析及改进措施

【学术论文】某45钢齿轮断裂分析及改进措施摘要：通过对某设备４５钢齿轮断裂的深入分析，研究了４５钢材料的热处理特性和原工艺存在的问题，对断裂齿轮进行了硬度和显微组织分析，找到了齿轮断裂的原因。

针对该型齿轮特点，改进齿轮加工工艺，增加了齿形粗加工工序，改善了齿轮热处理性能，较好地解决了齿轮加工出现的问题，保证了产品加工质量，为该型齿轮加工提供了参考。

关键词：４５钢齿轮；工艺；热处理；显微组织分析；改进方案齿轮作为传动系统的组成部分，在机械行业有着广泛的应用。

４５钢来源广泛，具有较高的强度和较好的切削加工性，成为加工齿轮的主要原材料之一［１］。

某设备４５钢齿轮在使用过程中出现断裂现象，其形态为沿齿长纵向方向整齿断裂，断裂面两端部分呈金属光泽，纹路清晰，中间部分已氧化，无金属光泽，早已出现裂纹。

本文以该４５钢齿轮断裂为研究对象，从工艺、材料、热处理等方面分析原因，提出改进措施，保证产品质量。

１齿轮零件简介某设备４５钢齿轮结构如图１所示，其中热处理要求：调质处理２２０～２５０ＨＢＷ，齿面淬火５８～６３ＨＲＣ，其他主要基本参数见表１。

2 齿轮加工工艺分析该齿轮的生产流程［２］主要为：毛坯加工（棒料锯割）、粗加工（粗车外形及内孔）、中间热处理（退火、正火、调质）、精加工（精车外形及内孔、割键槽）、齿形加工（插齿、滚齿等）、最终热处理（表面淬火）和表面处理（磷化）等。

由于该齿轮要求一定的综合力学性能，故采用调质工艺作为中间热处理，为后续表面淬火等最终热处理作组织准备。

最终热处理采用高频表面淬火，热处理后不再进行精加工。

由于４５钢淬透性较差，鉴于该齿轮的尺寸、结构和加工工艺，该齿轮在做调质处理时，存在调质层深度未能达到节圆以下部分的可能性，而齿轮在感应加热淬火时在齿根部分存在热影响区，如该区域未能产生调质组织，则会影响该区域的力学性能，使该区域的弯曲疲劳强度降低，存在产生裂纹的隐患。

3 断裂原因分析由于４５钢具有较强的淬火开裂敏感性［３－６］，淬火时会引起齿轮应力的急剧变化，齿轮淬火经过加热、保温和冷却３个过程，期间会发生热胀冷缩体积变化和金相组织变化，从而产生相应的热应力和组织应力。

解决45钢淬火开裂问题的实用措施

解决45钢淬火开裂问题的实用措施解决45 钢淬火开裂问题的实用措施45钢是工业生产中最常用的材料，热处理量很大，但这种材料淬火开裂与畸变也是热处理生产中经常发生的问题。

特别是当 45 钢含碳、含锰量在规定范围上限，或含铬、含铜、含钼总量超过一定数值(＞0.2 %)，或含有微量元素钨、硼；或者工件形状复杂，在常规淬火冷却时(水冷)很容易开裂、畸变，造成报废。

为此，安徽合力公司施家山等人根据他们的生产经验，提出了一些措施，取得了一定的效果。

一、将水冷改为油冷，能有效地防止淬火开裂、減少畸变。

45 钢调质所采用的冷淬方法通常是水冷，水冷后综合力学性能比较好。

但水冷容易开裂，畸变又大。

有些产品力学性能要求不是很高，在此情况下，在硬度能达到技术要求的前提下，可以改用油冷，能有效避免淬火开裂，且所得材料硬度比较均匀。

例如，对一种硬度要求达到235～260HB的套筒，原淬火工艺是820℃ 加热，自来水冷却至室温，淬火后硬度50～55HRC，550℃回火后硬度240～260 HB。

结果发现10%～15%产品在内径处有裂纹，纵向出现长度10～20 mm、深度0.30～0.50 mm的龟裂。

分析其原因是水冷时内外径冷却不均匀，导致裂纹产生。

现淬火工艺改为840℃加热，20#机油冷却，油温60～80℃，并且用空压机鼓气搅拌。

淬火后硬度为45～50HRC，530℃回火后硬度240～255HB，全部合格。

所生产的产品，由于改进了淬火介质，既能避免开裂，又能满足技术要求。

用户使用4年多来，没有出现质量问题，使用效果良好，经济效益明显。

二、采用渗碳淬火+油冷工艺。

对于一些形状复杂、厚薄不均，又有孔、凹槽、缺口的模具，如用水冷，不仅容易开裂，而且畸变大；硬度又不均匀，报废率很高，造成很大的经济损失。

但如改用机油冷却，硬度又达不到要求。

对于这一类材料，可以采用渗碳淬火工艺，不仅可以消除淬火开裂、减少畸变，而且还提高了使用寿命。

例如，对于一种硬度要求为55～60HRC成型模，其缺口涨大要求小于0.20mm。

减少淬火变形和防止淬火开裂的措施

减少淬火变形和防止淬火开裂的措施(1)正确选择材料和合理设计工件形状对于形状复杂、截面尺寸相差悬殊的工件，最好选用淬透性较高的合金钢，使之能在缓冷的淬火介质中冷却，以减小内应力。

对形状复杂且精度要求较高的模具、量具等，可选用低变形钢(如CrWMn,Cr12MoY等)并采用分级或等温淬火。

在进行工件形状设计时，应尽量减少截面厚薄悬殊、避免薄边尖角;在零件厚薄交界处尽可能平滑过渡;尽量减少轴类的长度与直径的比;对较大型工件，宜采用分离镶拼结构以及尽量创造在热处理后仍能用机械加工修整变形的条件。

(2)正确地锻造和预备热处理钢材中往往存在一些冶金缺陷，如疏松、夹杂、发纹、偏析、带状组织等，它们极易使工件淬火时引起开裂和无规则变形，故必须对钢材进行锻造，以改善其组织。

锻造毛坯还应通过适当的预备热处理(如正火、退火、调质处理、球化处理等)来获得满意的组织，以适应机械加工和最终热处理的要求。

对于某些形状复杂、精度要求较高的工件，在粗加工与精加工之间或淬火之前，还要进行消除应力的退火。

(3)采用合适的热处理工艺应尽量做到加热均匀，以减小加热时的热应力;对大型锻模及高速钢或高合金钢工件，应采用预热。

选择合适的淬火加热温度，一般情况下应尽量选择淬火的下限温度。

但有时为了调整残余奥氏体量以达到控制变形量的目的，也可把淬火加热温度适当提高。

正确选择淬火介质和淬火方法。

在满足性能要求的前提下，应选用较缓和的淬火介质，或采用分级淬火、等温淬火等方法。

在M.点以下要缓慢冷却。

此外，从分级浴槽中取出空冷时，必须冷到40℃以下才允许去清洗，否则也易开裂。

淬火后必须及时回火，尤其是对形状复杂的高碳合金钢工件更应特别注意。

(4)热处理操作中采取合理措施，对热处理操作中的每一道辅助工序如堵孔、绑扎、吊挂、装炉以及工件浸人淬火介质的方式和运动方向等都应予以足够的重视，以保证工件获得尽可能均匀的加热和冷却;并避免在加热时因自重而引起的变形。

45号钢零件淬火开裂分析及防止措施

作者单位：连云港化工高等专科学校邮政编码：江苏・$$$’’! 收稿日期： $’’’年*月
参考文献
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制造・材料
温度太低，组织转变不彻底，达不到热处 !" # $"% ，理要求，太高就容易造成过热。 &$ 号钢采用 ’(" # 而 &$ 号钢含碳量范围在 ") &( # ’&"% 温度加热，在 ") &*+ , 之间， -,! 随含碳量的变化而变化， ") &$ # ") $$+ , 范围内有一个陡降的低谷 . 见图而并非 /-,! 曲线图 0 ， -,! 最低点成份在 ") &’+ , 处，在有关的手册中介绍的") $+ , 处，其 -,! 约为1$" # 若所用 &$ 号钢是在碳量下限，因其 -,! 较高 12"% 。 . 如 ") &(+ , 钢的 -,! 为 1’"% 0 ，现行的 ’(" # ’&"% 加热淬火，不大可能出现过热问题。但含碳钢偏上限的&$ 号钢，即钢的含碳量在 -,! 陡降区域 . -,! 约为仍按 ’&"% 加热淬火，则会发生过热 1$" # 12"% 0 ，现象从而造成淬火开裂。 . / 0 降低加热温度出现过热而造成开裂。 . ( 0 采用预冷淬火法零件出炉后预冷至接近通常碳钢采用 1(" # 12"% ，此 -,! 温度再淬火冷却，种方法减小热应力，因此一般对细长的、薄的零件有较好的效果，对薄厚悬殊的零件，在一定程度上也可以起到防止开裂的作用。枪管、自锁底座、左右击发体属于细长的或薄的工件，而左右棘轮属于薄厚悬殊的零件，所以采用此种方法效果较好。 . ! 0 选择合适的冷却介质零件淬火的冷却速但过大的度应大于临界冷却速度，以获得 3 组织。冷却速度将产生巨大的应力，使零件产生变形及开裂的危险。为了解决这个矛盾，根据 &$ 号钢和 ,,4 钢曲线 . 见图 ( 所示 0 ，理想的淬火冷却速度是在过冷 - 最不稳定区域 . 约 2$" # &""% 0 应快速冷却，以免过冷 - 发生高温转变； -/ ， -! 附近及 3$ 点以下 . 约 &""% 0 应缓慢冷却以减少零件的热应力及组织应力。因此如果盐水冷却，虽然在高温区快速冷却抑制过冷分解，但在 3$ 点附近温度冷速太快，易使零件开裂；如果采用油冷却，虽然在 3$ 点附近温度冷速很低，达不到临但在高温时 . $$" # 2$"% 0 冷却能力太差，界冷却速度，零件不能淬硬。所以最好采用水淬油小冷，即在高温区用水快速冷却抑制过冷 - 分解，于&""% 转入油中缓慢冷却以减小淬火应力。但此种方法难以控制，如果从水中转入油中的时间掌握不好就会达不到预期的效果。为此我们决定采用氯化在高温区锌—— — 碱液来代替进行冷却 . 见图!所示 0 ， . $$" # 2$"% 0 冷却速度达 /"""% 5 6 以上，低温区 . &""% 以下 0 冷却速度在 &$"% 5 6 以下。氯化锌—碱液的配方为 &*+ 78,9( : &*+ ;<=> : (+ 肥皂粉 : 主要适用于中小型 !$ 号钢、 !""+ 水。 &$ 号钢、 41 、 4’ 钢，此种淬火剂即能减小变形开裂又有防锈作用，零件表面清洁光亮。采用1’" # ’""% 加热，以防

45钢制零件淬火开裂分析

失效分析45钢制零件淬火开裂分析王　荣(上海材料研究所,上海200437)摘　要:某45钢零件按常规热处理工艺进行淬火时,多次发生淬裂现象。

随炉试样力学性能测试结果表明,屈服强度较高,伸长率偏低,无法满足该零件技术要求。

从原材料着手,通过金相组织、晶粒度和夹杂物分析,对零件在热处理时淬火开裂的原因和热处理后力学性能异常进行了探讨,认为该零件原材料存在过热造成的组织缺陷和脆性夹杂物超标是导致材料热处理后失效的主要原因。

关键词:热处理;奥氏体晶粒度;非金属夹杂物中图分类号:TG 142.31 文献标识码:A 文章编号:100124012(2004)1120576202FA IL U RE ANAL YSIS OF HEA 2TREA TM EN T FOR 45STEEL COMPON EN TWANG Rong(Shanghai Research Institute of Materials ,Shanghai 200437,China )Abstract :S ome parts made from 45steel which cracked frenquently during conventional quenching process.Themechanical property testing showed that the yield strength is too high and the elongation rate is less than the technical requirements.This paper presents the main causes through analyzing the microstructure ,grain size and the non 2metallic inclusions of the test pieces.The presentations are as follows :analyzing the cracking causes of the steel in quench and the improper mechanical properties after heat treatment.And so ,many actual problems are solved in production.K eyw ords :Heat treatment ;Austenitic grain size ;Non 2metallic inclusion1　引言某单位生产的45钢制零件(规格:<280mm ×30mm ,L =1200mm )在热处理时常发生淬裂现象,淬裂率达90%以上,裂纹随机分布,多呈月牙状。

45钢淬火开裂解决方案(一)

45钢淬火开裂解决方案(一)
解决方案：45钢淬火开裂
问题概述
•问题描述：淬火后的45钢存在开裂现象
•问题影响：影响生产正常进行，降低产品质量
原因分析
•原因1：钢材性质不符合生产要求
•原因2：淬火工艺参数设置不合理
解决方案
•方案1：购买符合生产要求的钢材
–优点：保证钢材的质量，稳妥有效
–缺点：成本较高，需增加采购成本
•方案2：调整淬火工艺参数
–优点：成本较低，能够有效解决问题
–缺点：需要大量实验验证，存在不确定性
选取方案
选择方案2，调整淬火工艺参数。

考虑到成本和效果的平衡，该方案最为适宜。

具体方案
•步骤1：分析淬火工艺参数，找出不合理之处
•步骤2：针对不合理的地方进行优化调整
•步骤3：制定实验方案，进行测试验证
•步骤4：根据实验结果，不断优化调整，最终确定合理的淬火工艺参数
实施效果
经过实验验证，成功解决45钢淬火开裂问题。

生产正常进行，产品质量得到有效提升。

实施要点
•根据实际情况，分析并找出淬火工艺参数不合理之处。

•优化调整方案时，需综合考虑多个因素。

•制定实验方案时，应尽可能模拟实际生产情况。

•在实验过程中，要严格按照实验方案执行，控制各项参数。

•根据实验结果及时调整优化，直至确定合理淬火工艺参数。

结论
通过调整淬火工艺参数，成功解决45钢淬火开裂问题，提升了产品质量和生产效率。

预计实施该方案后，能够降低生产成本和提高利润。

解决45 钢淬火开裂问题的实用措施

解决45 钢淬火开裂问题的实用措施45钢是工业生产中最常用的材料，热处理量很大，但这种材料淬火开裂与畸变也是热处理生产中经常发生的问题。

为此，安徽合力公司施家山等人根据他们的生产经验，提出了一些措施，取得了一定的效果。

一、将水冷改为油冷，能有效地防止淬火开裂、減少畸变。

45 钢调质所采用的冷淬方法通常是水冷，水冷后综合力学性能比较好。

但水冷容易开裂，畸变又大。

有些产品力学性能要求不是很高，在此情况下，在硬度能达到技术要求的前提下，可以改用油冷，能有效避免淬火开裂，且所得材料硬度比较均匀。

例如，对一种硬度要求达到235～260HB的套筒，原淬火工艺是820℃ 加热，自来水冷却至室温，淬火后硬度50～55HRC，550℃回火后硬度240～260 HB。

结果发现10%～15%产品在内径处有裂纹，纵向出现长度10～20 mm、深度0.30～0.50 mm的龟裂。

分析其原因是水冷时内外径冷却不均匀，导致裂纹产生。

现淬火工艺改为840℃加热，20#机油冷却，油温60～80℃，并且用空压机鼓气搅拌。

淬火后硬度为45～50HRC，530℃回火后硬度240～255HB，全部合格。

所生产的产品，由于改进了淬火介质，既能避免开裂，又能满足技术要求。

用户使用4年多来，没有出现质量问题，使用效果良好，经济效益明显。

二、采用渗碳淬火+油冷工艺。

但如改用机油冷却，硬度又达不到要求。

对于这一类材料，可以采用渗碳淬火工艺，不仅可以消除淬火开裂、减少畸变，而且还提高了使用寿命。

例如，对于一种硬度要求为55～60HRC成型模，其缺口涨大要求小于0.20 mm。

45钢轴类零件断裂分析及预防

eat TreatmentH热处理45安徽省宿州模具热处理研究中心（234000）赵昌胜安徽省煤田地质局水文勘探队机厂（234000）杨峰崔晴45钢由于价格便宜，来源方便，加工性能好，淬火后具有较高的硬度，调质处理后具有良好的强韧性、高的强度和一定的耐磨性，被广泛地应用于中低档的轴类零件。

但是45钢轴在热处理过程中，由于材料本身的原因，热加工不当和热处理工艺安排不合理，往往容易产生热处理断裂或在工作中发生早期失效，造成产品报废，严重影响生产。

1. 柴油机曲轴热处理产生的裂纹及预防某柴油机厂生产一批柴油机曲轴，该工厂采用圆钢锻造，为了赶工期，采取的加工工序是：下料→锻造→粗加工→调质→精加工→检验入库。

该批曲轴在淬火后，一部分曲轴的曲拐处产生裂纹，造成了产品报废。

分析工序安排可看出，因为锻后没有进行退火或正火，钢材在锻造时产生的锻造应力没有很好地被消除，因此在热处理淬火时，淬火产生的应力和原来轴中存在的应力叠加，当叠加应力超过材料的强度极限时，45钢曲轴表面应力集中处即产生裂纹。

针对45钢锻造曲轴产生裂纹原因，对45钢锻造后的曲轴进行正火热处理，不仅消除了锻造产生的1. 喷砂清理采用手动压缩空气（0.5～0.6MPa）喷枪，经过压缩空气带动细石英砂向螺纹部表面喷射清理。

喷砂清理时注意，应及时转动齿轮，不得过度清理某处，以防其尺寸减小。

喷砂采用的压缩空气应经过滤，保证无油、无水。

此方法特点是清理效率较高，但现场粉尘较大，应安装除尘装置。

图5为齿轮喷砂清理示意。

2. 钢丝轮清理利用电动机带动钢丝轮传动机构，设计并制成合理的主动齿轮卡位机构，以利于对主动齿轮尾部螺纹等进行均匀、彻底、安全的清理。

此方法特点是清理干净，效率高。

图6为主动齿轮螺纹清理机示意。

图5 齿轮喷砂清理示意1.转台2.喷嘴3.枪体4.主动齿轮3.化学清理将涂覆涂料部位浸泡在温度为60～80℃的10%～15%NaOH溶液中2～3h，可使其残留的防渗涂层溶解。

关于45#钢淬火开裂原因的分析及防止方法

册》Ａ３数据，含碳量为０４％～．５的ｃ在．５０５％范围内出现了一个陡降的低谷（１。把Ａ３的陡降与４＃图）ｃ点５钢淬火
开裂联系起来，若所用４＃的含碳量正好处于此低谷５钢内，按传统的８０Ｃ加热淬火，然造成工件过热，４。必容易发生淬火开裂。那
当及仪表失灵等都有可能造成工件的过热。
制定淬火加热规范的主要依据是材料的Ａ３温度点，ｃ
将《热处理手册》四分册中各中碳钢的Ａ３点联成曲第ｃ
线，Ａ３线，会有这样一个特殊现象出现，即ｃ就即按《手
摘要：４＃从５钢的材质、淬火加热温度等方面对其淬火开裂现象进行了分析，并提出了相应的防止方法ｓ
关键词：材质淬火加热温度防止方法
ＡａｙｉａｄＰｅｅｔｎｏｅｃｉｇＣａｋｏ５ｔｅｎｌｓｎｒｖｎｉｆｓｏＱｕｎｈｎｒｃｆ＃Ｓｅｌ４
维普资讯
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７・９
文章编号：０２— ８６２０）５— ０９— ２１０６８（０７００７０
关于４＃淬火开裂原因的分析及防止方法５钢
王志强
（六枝工矿（团）贵州六枝集，５３０）５００
是否也存在类似
问题呢？笔者参阅了有关资料，曾有人对此进行了
涣定，果见图１０结，

45钢淬火开裂解决方案

45钢淬火开裂解决方案
45 钢是一种常用的碳钢，常用于制造各种机械零件和工业部件。

然而，45 钢在淬火时容易开裂，这给用户带来了很大的困扰。

以下是一些 45 钢淬火开裂的解决方案:
1. 改进淬火工艺：改进 45 钢淬火工艺，包括调整淬火温度、保温时间、冷却介质等因素，以减少开裂的可能性。

2. 改进热处理设备：使用先进的热处理设备，如高频热处理炉、真空热处理炉等，可以更好地控制热处理过程，减少开裂的可能性。

3. 加强淬火后的冷却：在 45 钢淬火后，加强冷却，可以使工件更快地冷却到室温，减少开裂的可能性。

4. 使用抗裂添加剂：使用抗裂添加剂，可以在 45 钢淬火时减少开裂的可能性。

5. 改变材料化学成分：通过调整 45 钢的化学成分，可以降低其淬火敏感性，减少开裂的可能性。

总之，45 钢淬火开裂的解决方案需要结合具体情况进行综合考虑，根据不同的情况采取不同的措施。