45钢金相分析 - 副本

45钢显微组织

45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。

45钢淬火温度在A C3+（30~50）℃，在实际操作中，一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大，就需要适当延长保温时间。不然，可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长，页会出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。我们认为，如果装炉量大于工艺文件的规定，加热保温时间需延长1/5。

因为45钢淬透性低，故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。工件入水后，应该淬透，但不是冷透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当工件冷却到180℃左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此，当淬火工件快冷到该温度区域，就应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握，需凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。另外，工件入水宜动不宜静，应该按照工件的几何形状，作规则运动。静止的冷却介质加上静止的工件，导致硬度不均匀，应力不均匀而使工件变形变大，甚至开裂。

45钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56~59,截面大的可能会低一些，但不能低于HRC48，不然说明工件未得到完全淬火，组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，这种组织通过回火，仍然保留在机体中，达不到调质的目的。

45钢淬火后的高温回火，加热温度通常为560℃~600℃，硬度要求为HRC22~34.因为调质的目的是得到综合机械性能，所以硬度范围比较宽。但图纸有硬度要求的，就要按图纸要求调整回火温度，以保证硬度。如有些轴类零件要求强度高，硬度要求就高；而有些齿轮、带键槽的轴类零件，因调质后还要进行铣、插加工，硬度要求就低些。关于回火保温时间，视硬度要求和工件大小而定，我们认为，回火后的硬度取决于回火温度，与回火时间关系不大，但必须回透，一般工件回火保温时间总在一个小时以上。

图号：45-01

侵蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：锻造后正火处理

组织及说明：基体组织为片状珠光体加网状、块状铁素体，晶粒度5~7级，个别是4级

45钢显微组织

编号：45-01

侵蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45#

处理方式：锻造后退货处理

光学放大倍数：100X

图号：45-02

侵蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：锻造后正火处理

组织及说明：图45-01放大

光学放大倍数：500X

图号：45-03

侵蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：锻造后正火处理

组织及说明：基体为片状珠光体，白色为铁素

体，构成网络状分布，晶粒大小极不均匀，大

晶粒约为2~3级，细晶粒约为4~8级，细晶粒

聚集分布。

45钢出现上述组织主要是由于高温保温

时间较短、冷却较快所形成的，出现粗大晶粒

会明显降低材料的力学性能；可采用重新加

热、延长保温时间后冷却，组织可得到改善，

性能也会随之提高。

光学放大倍数：100X

材料及状态：45钢

处理：退火处理

组织及说明：基体组织为珠光体及铁素体。铁素体沿奥氏体晶界呈网络状分布。片状珠光体的体积分数约占基体总体积分数的55%，由此可以推算出钢中W（C）为45%。同时，从网络状分布的铁素体可以看出，此钢退火温度不高；故其晶粒细小。这种钢在退火状态下强度是偏低的，为了充分发挥材料的潜力，通常采用调质或正火处理。

光学放大倍数：100X

图号：45-05

侵蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：860℃~880℃加热保温3h后水冷，600+20℃保温4.5h后空冷。

组织及说明：片状珠光体及呈白色网状、针状和块状分布的铁素体。晶粒大小不太均匀，

有轻微的魏氏组织。

式样取自一轴类零件的心部。该轴锻造退火后再淬火、回火处理。由于轴的截面较大以

及45钢的淬透性差，心部实际上并未得到淬火处理，而是经受一次正火处理。由显微组

织的分布情况可知，心部的加热温度稍有过热，一方面使晶粒大小不均匀；另一方面，

在基体组织中出现

了轻度的过热魏氏

组织。

光学放大倍数：

100X

材料及状态：45钢

处理：720℃退火处理

组织及说明：基体为球粒化珠光体及铁素体。

45钢经过720℃长时间退火处理，导致片状珠光体中渗碳体发生球粒化，从而使钢的强度和硬度明显下降，韧性和塑性则显著增加，因此经过上述处理的刚才，适宜于作冷挤压和冷冲压零件的原材料，因为具有这种球化组织的钢材，在冷变形时不易开裂，同时可延长冲模的使用寿命。

光学放大倍数：500X

图号：45-07

侵蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：810℃退火处理

组织及说明：白色基体为铁素体，其上有呈团块状分布的片状珠光体，并有少量渗碳

体呈球状分布。

随着退火温度的升高，一部分球状渗碳体溶于奥氏体；在随后的冷却过程中，至

共析反应时，即自奥氏体中析出片状珠光体，极少量未溶解的球粒状渗碳体仍被保留

下来。此组织属不完全退火显微组织；由于组织中出现片状珠光体，故不宜作冷挤压

的零件。

光学放大倍数：500X

侵蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：860℃加热保温后淬火

组织及说明：针状淬火马氏体，其针叶大小中等。

光学放大倍数：500X

图号：45-09

侵蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢（放大500X）

处理：660℃加热保温后淬火，600℃回火1h。

组织及说明：基体组织为保持马氏体位向分布的回火索氏体，硬度为28HRC。

本图片为45钢调质处理后的典型组织。45钢淬火后得到过饱和的固溶体既淬火

马氏体。它的强度及硬度很高（硬度可达58~60HRC左右），而其韧性及塑性则明显

下降。为了消除淬火时的内应力和组织应力，淬火的工件应及时进行回火处

光学放大倍数：500X 理，析出极细的

渗碳体颗粒，从而使基体分解为索氏体组织，此时工件的强度和硬度有所下降，而塑

性及韧性则显著提高。因此，可获得良好的综合力学性能，以适应制造要求强度较高，

塑性及韧性也好的机械零件。