热处理常用计算公式

热处理常用计算公式

一、 高斯误差函数（根据菲克第一、第二定律及边界条件导出）

)2(

12

120

002

dt

x erf cl e

c c c c dt

x

s -=-

=--⎰-λλπ

注：C ——在时刻t 离表面距离为x 处的浓度；0c ——原始的

均一浓度；s c ——恒定值的表面浓度

二、 气体渗碳层深、温度、时间、碳势之相关经验公式

1. F.E 哈里斯（F.E.Harris ） (1)

t bboe H T /8287-= (H 为渗碳层深)

(2) ()

T t D 6700106.31= （D 为全渗碳层深）

（••

+=

bo F T 4金兰绝对温度）

(3) ()

t t D 370010

800= （T 为开尔文绝对温度）

2. F.E.Harris 公式简化

(1) t H 457.0= （T =870C ︒）

(2)

t

H 533.0= （T =900C ︒） (3) t

H 635.0= （T =825C ︒）

3. 回归方程（仅适用于900~930C ︒ 20Cr 渗碳）

t H 243.04697.0+= （T 为渗碳时间）

4. 真空渗碳经验公式

(1)

⎪⎭

⎫ ⎝⎛+=

4925.16700106.802T t

dt

(2) 2

0201⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛--•=c c c c t tc

注：dt 为总渗碳深度（mm ）；tc 为渗碳期时间（h ）；t 为渗

碳总时间（h ）；1c 为技术要求的表面碳浓度；T 为工艺

（渗碳）温度（C ︒）；0c 为工件原始碳浓度。扩散期时间为

c t t t

d -=

5. 渗碳深度数学模型[热加工工艺，1991（4）] [金属热处理，1997

（4）]

(1) P ++-=C t S Mo CrMn 5747.05773.06149.0:20

(2)

P ++-=C t S CrMnTi 4218.05576.05248.0:20

S :渗碳层深度（mm ） t ：渗碳时间（h ） P C ：渗碳碳势（%） 6. 几种渗碳钢渗层深度与渗碳时间对照表 (1) 20Cr.20CrMnTi 渗层深度与渗碳时间对照表

(2) ##2015、钢渗层深度与渗碳时间对照表

7. 典型滴注式（控制渗剂滴量）气体渗碳工艺

注： A ——180~200D/min 打开排气孔 B ——160~180D/min 关小排气孔 C ——105~115D/min 调节排气孔 D ——120~130D/min E ——120~130D/min 三、反映淬透性的碳当量（Cep ）计算

P Cu Mo Cr Ni Mn 21131415115161C Cep ++++++=

t/h

T /°C

四、 因态金属熔点的估算

C O N H W Gr B Mo V Ni Mn Si Ti S P C ︒---------------=][80][90][1300][1][5.1][80][2][2][4]

[5][8][20][25][30][651535七熔 五、 金属再结晶温度与熔点的关系 (1) C t t ︒-=1644.0熔再 (2) ()熔再T T 40.0~35.0≈ 六、几种强度（硬度）指标的简易换算

1. HB 与b σ的近似换算： (1) 轧制反锻钢件：b σ=3.4~3.6HB (2) 铸钢件：b σ=3~4HB (3) 铬钼硅钢：b σ=3.5HB (4) 铬钼钢：b σ=3.3HB (5) 硬铝合金：b σ=3.7HB (6) 黄铜（合金）：b σ=5.3HB (7) 纯铜（紫铜）：b σ=4.8HB (8) 灰口铸铁：b σ=1.63HB-65.3

2. HRC 与b σ（MPa ）的换算： b σ=-801.24+50.8HRC

3. HRC 与HV 的换算： HRC

HRC HV -+=

10014500

233

七、#

4s 力学性能与回火温度的函数关系式

1. b σ=2263.8-

2.65t (MPa) (t 为回火温度：200~700C ︒) 2. 5δ=-11.39+0.066t (%) (t 为回火温度：200~700C ︒)

3. HRC=75.46-0.09bt (t 为回火温度：200~700C ︒)

4. HRC=(819-t)/10

八、钢的成分、回火温度与硬度三元回火方程式

())(66.6094.05.75C W C t HRC ⨯+︒⨯-=

注：HRC 为洛氏硬度值；()C t ︒为回火温度；)(C W 为钢的碳含量

或碳当量，对于合金钢，碳当量以下式计算：

()()Cu Ni V Mo Cr Mn C Cep ++++++=15

15161

九、钢的临界点计算 1. 下临界点的近似计算：

(1)

C

Ni Mn V Mo W Cr Si Ac ︒--+++++=][15]

[7][50][40][30][15][257231

(2) ()C Cr Ni Si Mn Ac ︒+-+-=][42][26][40][251301951 (3)

C

V Si Cr Mo W Mn Cu Ni A ︒+++++---=][55][26]

[20][16][8][12][14][187231

(4) C Cr Si Ni Mn Ac ︒++--=][23][22][14][147221

(5) C A W Cr Si Ni Mn Ac ︒++++--=][290][6][17][29][17][117231δ (6) C V Mo Cr Mn Si C Ae ︒+++---=][16][5][17][18][23][337551