热处理工艺设计
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弹簧的性能要求为如下几个方面：
力学性能：由于弹簧是在弹性范围内工作，不允许有永久变形。要 求弹簧材料有良好的微塑性变形能力，即弹性极限、屈服极限和屈强比 要高。
理化性能方面：喷油泵调速弹簧的工况很复杂，要在较高的温度下 长期工作，因此要求弹簧材料有良好的耐热性，即有高的蠕变极限、蠕 变速率较小和较低的应力松弛率。
工艺性能方面：尺寸较小的弹簧热处理时变形大、难以校正和保证 弹簧产品质量，宜选用已强化的弹簧材料，冷成型后不经淬火、回火， 只须进行低温退火。这样更能保证大批量小弹簧的产品质量和成本低 廉。
3.3.4 材料选择
选用50CrVA钢热轧弹簧钢丝卷制。由于50CrVA钢中含有铬能够提高
淬透性并且可降低锰引起过热的敏感性，铬熔于铁素体中使弹性极限提
求选择温度范围为400～500℃。 所以回火温度取480±10℃
4.2.4 加热方式 用空气电阻炉采取到温加热方式，可以减少工件加热时间，回火后
硬度下降较小 4.2.5 加热介质
加热介质：空气 4.2.6 保温时间
依据表4.6保温时间约为35min，由于考虑到随炉加热的夹具和装 具，故选定保温时间为60min。
高。钒可以细化组织，减少过热敏感性，提高钢的强度和冲击韧性。可
用作特别重要的承受高应力的各种尺寸的螺旋弹簧，也可也用作在
300°C以下工作的重要弹簧，如各种阀门弹簧，喷油嘴弹簧。
3.3.5 50CrVA钢化学成分及合金元素作用
表3.1 50CrVA钢的化学成分[1]（GB/T3077-1990）ω/%
4.1.8 淬火方式
80°C油冷，选用2号普通淬火油油淬
2号普通淬火油的冷却能力见 表 4.4
由于零件尺寸较小，油淬可以达到淬火临界冷却速度，并且油淬操作简
单，经济，易于操作；淬火过程中Ms点已经进入对流阶段，低温区冷却 能力远小于水，可以减少工件应力的产生，减少由于内应力产生的变形
和开裂。
表4.4 2号普通淬火油的冷却能力[5]
注：
1.操作要求严格执行热处理操作规范 2.热处理严格按照工艺执行 3.其他缺陷产生原因另行分析
表6.1 50CrVA弹簧钢热处理常见缺陷及防止方法
常见缺陷
产生原因
防止方法
硬度不足，弹性低
1淬火温度过高，残留奥氏体过 1严格执行工艺，控制好淬火温度
多
和保温时间
2淬火加热表面脱碳
2.盐浴炉要充分及时脱氧，或
(2) 加热温度不足时，加热后组织为马氏体+碳化物（大量），室温 后组织为回火马氏体。 硬度偏高。
(3) 加热温度过高时，得到由铁素体和弥散分布于其中的细粒状渗 碳体组成的回火索氏体组织。回火索氏体的塑性和韧性比较高，弹性不 足。
6 常见缺陷及防止方法
50CrVA弹簧钢热处理常见缺陷及防止方法参考表 6.1[5]
保温时间：60min 依据：参见表4.6
表4.6 硅锰和铬钒弹簧钢在回火温度为400～520℃时的保温时间[7]
材料直径/mm ≤10
10～15
15～20
20～25
25～42
保温时间/min 25～35
30～35
40～45
50～60
70～90
4.2.7 冷却方式 出炉空冷。
4.2.8 回火组织 回火屈氏体＋极少量残余奥氏体
4 50CrVA调速弹簧的热处理工艺
4.1 50CrVA钢的淬火工艺
4.1.1 淬火目的 淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体转变，得到马氏体组织，然
后配合以不同温度的回火，提高弹簧的强度和弹性，获得所需的力学性 能。
4.1.2 热处理设备
选用RDM系列埋入式盐浴炉，盐浴炉参数见 表 4.1。
说明：盐浴炉适用于中小型工件加热。加热速度快，温度均匀，中性介 质，不ห้องสมุดไป่ตู้氧化、脱碳；炉口敞开，便于吊挂，工件变形小。
(3) 加热温度过高时：加热后组织为（粗大）奥氏体，室温后组织 为（粗大）马氏体，脆性太大，易断裂。
(4) 冷却速度过大时，组织为马氏体，由于晶粒不均匀，性能较 差，容易开裂和变形。
(5)冷却速度不足时，组织为马氏体+贝氏体。硬度和强度不高，塑 性较大。
5.2 回火工艺材料中的组织及性能
(1) 正常加热冷却：加热温度为时，则加热后组织为马氏体，回火 保温足够时间后组织为回火屈氏体，弹性性能很大提高，硬度和强度适 中。
4.1.4 加热方式 盐浴炉加热，温度均匀，加热速度快。
4.1.5 加热介质 加热介质：50%NaCl+50%BaCl2
4.1.6 保温时间 保温时间：5min 选定的依据：加热时间可按下列公式进行计算：t=a×K×D，式中t
为加热时间（min），K为反映装炉时的修正系数，可根据表4.3可得K取
1.4，a为加热系数min/mm,加热系数a可根据钢种与加热介质、加热温 度，参数按照表4.2选取，D为工件有效厚度（mm）可得 t=a×K×D=0.75×1.4×3.2=3.36min。考虑到夹具的随炉加热，所以， 取保温时间5min
冷却介质
特性温度 特性时间 800～400℃冷却/s
800～300℃冷却/s
2号普通淬火油 633
2.25
3.15
4.55
4.1.9 淬火后组织 马氏体＋残余奥氏体
4.1.10 淬火后硬度 淬火后组织为马氏体＋残余奥氏体，具有较高的硬度，硬度可达50
～56HRC，经过回火处理后可以满足零件的性能要求。 4.1.11 淬火工艺曲线
2 热处理课程设计的任务
①普通热处理工艺设计 ②特殊热处理工艺设计 ③制定热处理工艺参数 ④选择热处理设备 ⑤设计热处理工艺所需的挂具、装具或夹具 ⑥分析热处理工序中材料的组织和性能 ⑦填写工艺卡片
3 50CrVA调速弹簧的技术要求及选材
3.1 技术要求
50CrVA钢喷油泵调速弹簧技术要求如下： 硬度：HRC46～51
淬火工艺曲线见图 4.1
图 4.1淬火工艺曲线
4.2 50CrVA的中温回火工艺
4.2.1 回火目的 中温回火，使钢获得最高的弹性极限。
4.2.2 热处理设备
选用RX3系列950℃箱式电阻炉，电阻炉参数见 表 4.5。
说明：适用于中，小型工件成批量生产。可进行退火，淬火和高温及低 温回火等热处理操作。新型结构炉衬保温性好，炉衬变薄，重量减轻， 有效的减少了炉衬的散热和蓄热损失，降低了空载功率，缩短了空炉升 温时间。
3.2 零件图
喷油泵调速弹簧的零件如图3.1所示。
图3.1 喷油泵调速弹簧
3.3 材料的选择
3.3.1 零件用途
喷油泵调速弹簧，利用弹簧的受力形变和恢复来调节气门的开合， 从而调节喷油泵的喷油速度与喷油量。 3.3.2 工作条件
（1）喷油泵调速弹簧工作时，要承受高应力。 （2）喷油泵调速弹簧要承受高频率往复运动。 （3）喷油泵调速弹簧要在较高的温度下工作。 3.3.3 性能要求
采用保护气氛、真空热处理
脆性大
1.产生回火脆 2.过热
1用快速冷却消除回火脆 2.严格控制淬火温度和保温时
间
变形
1.内应力大 2.残余奥氏体过多
1.用专用夹具进行定型回火 2.延长回火时间 3多次回火
50CrVA钢调速弹簧的 热处理工艺设计
1 热处理工艺课程设计的意义
热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课 设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： （1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能 力，并使其所学知识得到巩固和发展。 （2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计 等。 （3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使 用设计资料、手册、标准和规范。
装炉方式：200件/炉，用专用夹具夹紧，用装具分层摆放
型号 RX3-30-9Q
表4.5 RX3-30-9Q 950℃箱式电阻炉[6]
额定功率
电源 相数 电压
额定温度
30(KW)
3 380(V)
950℃
工作空间尺寸 (mm×mm)
760×360×310
4.2.3 回火温度
图 4.2 50CrVA材料力学性能于回火温度关系曲线
回火温度：480±10℃。 中温回火使钢获得最高的弹性极限，钢的弹性极限往往在回火温度 为200～400℃之间时出现极大值。在350～500℃范围内的中温回火就是 利用这一特征，碳素弹簧钢的回火取此温度范围的下限，合金弹簧钢的 回火取此温度范围的上限，因为合金元素提高了钢的回火抗力。根据 50CrVA材料力学性能于回火温度关系曲线，为保证材料符合力学性能要
装炉方式：40件/炉 ，用专用夹具，悬挂入炉。
表4.1 RDM-100-13 埋入式盐浴炉[3]
型号
额定功率
电源 相数 电压
额定温度
工作空间尺寸 (mm×mm)
RMD-100-13
100(KW)
3 380(V)
1300℃
450×350×560
4.1.3 淬火温度 淬火温度：860±10℃ 依据：加热温度t=Ac3＋30～50℃， t=810+50=860℃ 故取860±10℃。
C
Si
Mn
Cr
V
Ni
P
S
0.44～ 0.54
0.17～ 0.37
0.50～ 0.80
0.80～ 1.10
0.10～ 0.20
≤0.35
≤0.035
≤0.030
50CrVA钢的化学成分示于表3.1
化学元素作用：
① C ：保证形成碳化物所需要的碳和保证淬火马氏体能够获得的硬
度
② Cr：提高钢的淬透性并有二次硬化作用，是刚在高温时仍具高强
4.2.9 硬度 硬度46～51HRC
4.2.10 回火工艺曲线 回火工艺曲线见图 4.2
图 4.2 回火工艺曲线
4.3 总的热处理工艺曲线
热处理总工艺曲线见 图 4.3
图 4.3 热处理总工艺曲线
4.4 热处理工艺的检验
4.4.1 试验设备
① HR-F洛式硬度计。
主要参数：实验力：1500N；压头类型：金刚石圆锥120℃；实验力保持 时间：6-99s，可设置；测试硬度范围20-70HRC。
② 金相显微镜
4.4.2 检验操作
① 硬度的检验：选取三点用金刚石压头进行硬度测试，取三次测 量的平均值。
② 金相组织检验：试样制备：选取试样横截面切取，夹具夹持进 行抛光，50%盐酸水溶液加热70℃左右进行腐蚀，用20%酒精进行清洗， 再吹干。试样观察：在金相显微镜下进行观察试样的金相组织，为回火 屈氏体组织，符合工件热处理组织要求。
度和高硬度，增加钢的耐磨性，增高钢的淬火温度。
③ Si： 能提高钢的淬透性和抗回火性，对钢的综合机械性能，还能
增高淬火温度，阻碍碳元素溶于钢中。
④ Mn：能增加钢的强度和硬度，有脱氧及脱硫的功效（形成MnS）， 防止热脆，故Mn能改善钢的锻造性和韧性，可增进刚的硬化深度，降低 钢的下临界点，增加奥氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善机 械性能。 ⑤ V：可以细化组织，减少过热敏感性，提高钢的强度和冲击韧性。 3.3.6 50CrVA钢热处理临界转变温度
预热30s/mm 加热16s/mm
2～3min/mm
2～2.5min/mm
预热15～30s/mm 加热8～12s/mm
工件装炉方式
表4.3 工件装炉修正系数K
修正系数
2.0 1.4 1.3
1.0 1.7
4.1.7 冷却方式
由于50CrVA钢淬透性较好，冷却速度越大，则淬火内应力越大，淬 火变形也越大，工件容易变形开裂。使用冷却较为缓和的淬火介质，其 热应力就相对较小。所以选择油冷。
钢号
碳钢 合金钢 高合金钢
高速钢
表4.2 工件加热系数a[4]
退火、正火（箱式炉）
箱式炉
淬火
盐炉
0.7～0.8min/mm
0.7～0.8min/mm
20～30s/mm
0.9～1.0min/mm 1.0～1.5min/mm
0.9～1.0min/mm
预热1min/mm 加热45s/mm
30～45s/mm
5 热处理工序中材料的组织及性能
5.1 淬火工艺材料中的组织及性能
(1) 正常加热冷却：工件加热到860℃后珠光体转变为奥氏体，保 温时组织不变，晶粒细化，出炉油冷至室温时得到马氏体+残余奥氏 体，具有较高的硬度。
(2) 加热温度不足时，加热后组织为奥氏体+铁素体，室温后组织 为马氏体+铁素体，硬度不足，塑性大。
50CrVA钢热处理的临界转变温度见表3.2
表3.2 50CrVA钢临界转变温度[2]
钢号
临界温度（近似值）（℃）
Ac1
Ac3
Ar1
50CrV
740
810
688
3.3.6 50CrVA钢的淬透性曲线
图3.2 50CrVA钢的淬透性曲线
3.4 50CrVA钢调速弹簧加工制造工艺流程
50CrVA钢调速弹簧加工制造工艺流程如下： 钢材检查→盘旋与调整→淬火→清洗→中温回火→校正→检验→法兰
力学性能：由于弹簧是在弹性范围内工作，不允许有永久变形。要 求弹簧材料有良好的微塑性变形能力，即弹性极限、屈服极限和屈强比 要高。
理化性能方面：喷油泵调速弹簧的工况很复杂，要在较高的温度下 长期工作，因此要求弹簧材料有良好的耐热性，即有高的蠕变极限、蠕 变速率较小和较低的应力松弛率。
工艺性能方面：尺寸较小的弹簧热处理时变形大、难以校正和保证 弹簧产品质量，宜选用已强化的弹簧材料，冷成型后不经淬火、回火， 只须进行低温退火。这样更能保证大批量小弹簧的产品质量和成本低 廉。
3.3.4 材料选择
选用50CrVA钢热轧弹簧钢丝卷制。由于50CrVA钢中含有铬能够提高
淬透性并且可降低锰引起过热的敏感性，铬熔于铁素体中使弹性极限提
求选择温度范围为400～500℃。 所以回火温度取480±10℃
4.2.4 加热方式 用空气电阻炉采取到温加热方式，可以减少工件加热时间，回火后
硬度下降较小 4.2.5 加热介质
加热介质：空气 4.2.6 保温时间
依据表4.6保温时间约为35min，由于考虑到随炉加热的夹具和装 具，故选定保温时间为60min。
高。钒可以细化组织，减少过热敏感性，提高钢的强度和冲击韧性。可
用作特别重要的承受高应力的各种尺寸的螺旋弹簧，也可也用作在
300°C以下工作的重要弹簧，如各种阀门弹簧，喷油嘴弹簧。
3.3.5 50CrVA钢化学成分及合金元素作用
表3.1 50CrVA钢的化学成分[1]（GB/T3077-1990）ω/%
4.1.8 淬火方式
80°C油冷，选用2号普通淬火油油淬
2号普通淬火油的冷却能力见 表 4.4
由于零件尺寸较小，油淬可以达到淬火临界冷却速度，并且油淬操作简
单，经济，易于操作；淬火过程中Ms点已经进入对流阶段，低温区冷却 能力远小于水，可以减少工件应力的产生，减少由于内应力产生的变形
和开裂。
表4.4 2号普通淬火油的冷却能力[5]
注：
1.操作要求严格执行热处理操作规范 2.热处理严格按照工艺执行 3.其他缺陷产生原因另行分析
表6.1 50CrVA弹簧钢热处理常见缺陷及防止方法
常见缺陷
产生原因
防止方法
硬度不足，弹性低
1淬火温度过高，残留奥氏体过 1严格执行工艺，控制好淬火温度
多
和保温时间
2淬火加热表面脱碳
2.盐浴炉要充分及时脱氧，或
(2) 加热温度不足时，加热后组织为马氏体+碳化物（大量），室温 后组织为回火马氏体。 硬度偏高。
(3) 加热温度过高时，得到由铁素体和弥散分布于其中的细粒状渗 碳体组成的回火索氏体组织。回火索氏体的塑性和韧性比较高，弹性不 足。
6 常见缺陷及防止方法
50CrVA弹簧钢热处理常见缺陷及防止方法参考表 6.1[5]
保温时间：60min 依据：参见表4.6
表4.6 硅锰和铬钒弹簧钢在回火温度为400～520℃时的保温时间[7]
材料直径/mm ≤10
10～15
15～20
20～25
25～42
保温时间/min 25～35
30～35
40～45
50～60
70～90
4.2.7 冷却方式 出炉空冷。
4.2.8 回火组织 回火屈氏体＋极少量残余奥氏体
4 50CrVA调速弹簧的热处理工艺
4.1 50CrVA钢的淬火工艺
4.1.1 淬火目的 淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体转变，得到马氏体组织，然
后配合以不同温度的回火，提高弹簧的强度和弹性，获得所需的力学性 能。
4.1.2 热处理设备
选用RDM系列埋入式盐浴炉，盐浴炉参数见 表 4.1。
说明：盐浴炉适用于中小型工件加热。加热速度快，温度均匀，中性介 质，不ห้องสมุดไป่ตู้氧化、脱碳；炉口敞开，便于吊挂，工件变形小。
(3) 加热温度过高时：加热后组织为（粗大）奥氏体，室温后组织 为（粗大）马氏体，脆性太大，易断裂。
(4) 冷却速度过大时，组织为马氏体，由于晶粒不均匀，性能较 差，容易开裂和变形。
(5)冷却速度不足时，组织为马氏体+贝氏体。硬度和强度不高，塑 性较大。
5.2 回火工艺材料中的组织及性能
(1) 正常加热冷却：加热温度为时，则加热后组织为马氏体，回火 保温足够时间后组织为回火屈氏体，弹性性能很大提高，硬度和强度适 中。
4.1.4 加热方式 盐浴炉加热，温度均匀，加热速度快。
4.1.5 加热介质 加热介质：50%NaCl+50%BaCl2
4.1.6 保温时间 保温时间：5min 选定的依据：加热时间可按下列公式进行计算：t=a×K×D，式中t
为加热时间（min），K为反映装炉时的修正系数，可根据表4.3可得K取
1.4，a为加热系数min/mm,加热系数a可根据钢种与加热介质、加热温 度，参数按照表4.2选取，D为工件有效厚度（mm）可得 t=a×K×D=0.75×1.4×3.2=3.36min。考虑到夹具的随炉加热，所以， 取保温时间5min
冷却介质
特性温度 特性时间 800～400℃冷却/s
800～300℃冷却/s
2号普通淬火油 633
2.25
3.15
4.55
4.1.9 淬火后组织 马氏体＋残余奥氏体
4.1.10 淬火后硬度 淬火后组织为马氏体＋残余奥氏体，具有较高的硬度，硬度可达50
～56HRC，经过回火处理后可以满足零件的性能要求。 4.1.11 淬火工艺曲线
2 热处理课程设计的任务
①普通热处理工艺设计 ②特殊热处理工艺设计 ③制定热处理工艺参数 ④选择热处理设备 ⑤设计热处理工艺所需的挂具、装具或夹具 ⑥分析热处理工序中材料的组织和性能 ⑦填写工艺卡片
3 50CrVA调速弹簧的技术要求及选材
3.1 技术要求
50CrVA钢喷油泵调速弹簧技术要求如下： 硬度：HRC46～51
淬火工艺曲线见图 4.1
图 4.1淬火工艺曲线
4.2 50CrVA的中温回火工艺
4.2.1 回火目的 中温回火，使钢获得最高的弹性极限。
4.2.2 热处理设备
选用RX3系列950℃箱式电阻炉，电阻炉参数见 表 4.5。
说明：适用于中，小型工件成批量生产。可进行退火，淬火和高温及低 温回火等热处理操作。新型结构炉衬保温性好，炉衬变薄，重量减轻， 有效的减少了炉衬的散热和蓄热损失，降低了空载功率，缩短了空炉升 温时间。
3.2 零件图
喷油泵调速弹簧的零件如图3.1所示。
图3.1 喷油泵调速弹簧
3.3 材料的选择
3.3.1 零件用途
喷油泵调速弹簧，利用弹簧的受力形变和恢复来调节气门的开合， 从而调节喷油泵的喷油速度与喷油量。 3.3.2 工作条件
（1）喷油泵调速弹簧工作时，要承受高应力。 （2）喷油泵调速弹簧要承受高频率往复运动。 （3）喷油泵调速弹簧要在较高的温度下工作。 3.3.3 性能要求
采用保护气氛、真空热处理
脆性大
1.产生回火脆 2.过热
1用快速冷却消除回火脆 2.严格控制淬火温度和保温时
间
变形
1.内应力大 2.残余奥氏体过多
1.用专用夹具进行定型回火 2.延长回火时间 3多次回火
50CrVA钢调速弹簧的 热处理工艺设计
1 热处理工艺课程设计的意义
热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课 设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： （1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能 力，并使其所学知识得到巩固和发展。 （2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计 等。 （3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使 用设计资料、手册、标准和规范。
装炉方式：200件/炉，用专用夹具夹紧，用装具分层摆放
型号 RX3-30-9Q
表4.5 RX3-30-9Q 950℃箱式电阻炉[6]
额定功率
电源 相数 电压
额定温度
30(KW)
3 380(V)
950℃
工作空间尺寸 (mm×mm)
760×360×310
4.2.3 回火温度
图 4.2 50CrVA材料力学性能于回火温度关系曲线
回火温度：480±10℃。 中温回火使钢获得最高的弹性极限，钢的弹性极限往往在回火温度 为200～400℃之间时出现极大值。在350～500℃范围内的中温回火就是 利用这一特征，碳素弹簧钢的回火取此温度范围的下限，合金弹簧钢的 回火取此温度范围的上限，因为合金元素提高了钢的回火抗力。根据 50CrVA材料力学性能于回火温度关系曲线，为保证材料符合力学性能要
装炉方式：40件/炉 ，用专用夹具，悬挂入炉。
表4.1 RDM-100-13 埋入式盐浴炉[3]
型号
额定功率
电源 相数 电压
额定温度
工作空间尺寸 (mm×mm)
RMD-100-13
100(KW)
3 380(V)
1300℃
450×350×560
4.1.3 淬火温度 淬火温度：860±10℃ 依据：加热温度t=Ac3＋30～50℃， t=810+50=860℃ 故取860±10℃。
C
Si
Mn
Cr
V
Ni
P
S
0.44～ 0.54
0.17～ 0.37
0.50～ 0.80
0.80～ 1.10
0.10～ 0.20
≤0.35
≤0.035
≤0.030
50CrVA钢的化学成分示于表3.1
化学元素作用：
① C ：保证形成碳化物所需要的碳和保证淬火马氏体能够获得的硬
度
② Cr：提高钢的淬透性并有二次硬化作用，是刚在高温时仍具高强
4.2.9 硬度 硬度46～51HRC
4.2.10 回火工艺曲线 回火工艺曲线见图 4.2
图 4.2 回火工艺曲线
4.3 总的热处理工艺曲线
热处理总工艺曲线见 图 4.3
图 4.3 热处理总工艺曲线
4.4 热处理工艺的检验
4.4.1 试验设备
① HR-F洛式硬度计。
主要参数：实验力：1500N；压头类型：金刚石圆锥120℃；实验力保持 时间：6-99s，可设置；测试硬度范围20-70HRC。
② 金相显微镜
4.4.2 检验操作
① 硬度的检验：选取三点用金刚石压头进行硬度测试，取三次测 量的平均值。
② 金相组织检验：试样制备：选取试样横截面切取，夹具夹持进 行抛光，50%盐酸水溶液加热70℃左右进行腐蚀，用20%酒精进行清洗， 再吹干。试样观察：在金相显微镜下进行观察试样的金相组织，为回火 屈氏体组织，符合工件热处理组织要求。
度和高硬度，增加钢的耐磨性，增高钢的淬火温度。
③ Si： 能提高钢的淬透性和抗回火性，对钢的综合机械性能，还能
增高淬火温度，阻碍碳元素溶于钢中。
④ Mn：能增加钢的强度和硬度，有脱氧及脱硫的功效（形成MnS）， 防止热脆，故Mn能改善钢的锻造性和韧性，可增进刚的硬化深度，降低 钢的下临界点，增加奥氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善机 械性能。 ⑤ V：可以细化组织，减少过热敏感性，提高钢的强度和冲击韧性。 3.3.6 50CrVA钢热处理临界转变温度
预热30s/mm 加热16s/mm
2～3min/mm
2～2.5min/mm
预热15～30s/mm 加热8～12s/mm
工件装炉方式
表4.3 工件装炉修正系数K
修正系数
2.0 1.4 1.3
1.0 1.7
4.1.7 冷却方式
由于50CrVA钢淬透性较好，冷却速度越大，则淬火内应力越大，淬 火变形也越大，工件容易变形开裂。使用冷却较为缓和的淬火介质，其 热应力就相对较小。所以选择油冷。
钢号
碳钢 合金钢 高合金钢
高速钢
表4.2 工件加热系数a[4]
退火、正火（箱式炉）
箱式炉
淬火
盐炉
0.7～0.8min/mm
0.7～0.8min/mm
20～30s/mm
0.9～1.0min/mm 1.0～1.5min/mm
0.9～1.0min/mm
预热1min/mm 加热45s/mm
30～45s/mm
5 热处理工序中材料的组织及性能
5.1 淬火工艺材料中的组织及性能
(1) 正常加热冷却：工件加热到860℃后珠光体转变为奥氏体，保 温时组织不变，晶粒细化，出炉油冷至室温时得到马氏体+残余奥氏 体，具有较高的硬度。
(2) 加热温度不足时，加热后组织为奥氏体+铁素体，室温后组织 为马氏体+铁素体，硬度不足，塑性大。
50CrVA钢热处理的临界转变温度见表3.2
表3.2 50CrVA钢临界转变温度[2]
钢号
临界温度（近似值）（℃）
Ac1
Ac3
Ar1
50CrV
740
810
688
3.3.6 50CrVA钢的淬透性曲线
图3.2 50CrVA钢的淬透性曲线
3.4 50CrVA钢调速弹簧加工制造工艺流程
50CrVA钢调速弹簧加工制造工艺流程如下： 钢材检查→盘旋与调整→淬火→清洗→中温回火→校正→检验→法兰