畢業(yè)設(shè)計(jì)-熱處理工藝對(duì)45鋼組織和硬度的影響研究-預(yù)覽頁
【正文】 2020年的 l0～ l5年內(nèi)，鋼鐵工 業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)與支柱產(chǎn)業(yè)的地位不會(huì)改變。當(dāng)前我國鋼鐵工業(yè) 面臨的形勢(shì)：一方面鋼鐵業(yè)仍然在快速發(fā)展，另一方面來自“煤、電、油、運(yùn)、礦”的壓力正在增大。十一五”期間鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵在于建設(shè)臨海鋼鐵精品基地，這是專家在 2021中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展高層論壇上的共同看法。只有加快建有強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力的現(xiàn)代化臨海鋼鐵基地，才能從根本上改善不合理的鋼鐵產(chǎn)業(yè)布局、抑制低水平重復(fù)建設(shè)，并最終通過市場(chǎng)力量加快淘汰落后產(chǎn)能和落后產(chǎn)品的步伐，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級(jí)，實(shí)現(xiàn)向鋼鐵強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼含有害雜質(zhì) P、 S 的量及非金屬夾雜物較少，其 均勻性及表面質(zhì) 量都比較好。工具鋼通常采用淬火 +低溫回火的熱處理工藝，以保證高硬度和耐磨性。為了提高碳素工具鋼的可鍛性 及減少其淬裂傾向，其硫、磷含量應(yīng)比優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼限制更嚴(yán)格。 淬火 是將鋼 加熱到臨界溫度 Ac3(亞共析鋼 )、 Ac1（過共析鋼）以上 30～ 50℃。因此，馬氏體具有很高的硬度和耐磨性。其目的是降低淬火應(yīng)力和脆性，提高工件韌性保證淬火的高硬度和耐磨性。回火索氏體綜合機(jī)械性能最好。 退 火工藝種類很多，根據(jù)加熱溫度可以分為在臨界溫度（ Ac1 或 Ac3）以上或以下的退火。 正火后的組織為鐵素體和索氏體。青島濱海學(xué)院金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)論文 5 第二章 試驗(yàn)方法 熱處理的實(shí)驗(yàn)材料為φ 10 10mm 的 45 鋼。 [1] 對(duì) 45 鋼 試樣 進(jìn)行淬火，首 先要確定其工 藝參數(shù)，其中有加熱溫度，加熱時(shí)間。 K 45鋼 試樣 的回火 鋼淬火后，為了消除內(nèi)應(yīng)力并獲得所要求的組織和性能，將其重新加熱至Ac1以下某溫度，保溫一段時(shí)間，然后冷卻至室溫的熱處理工藝叫回火。其目的是提高彈性極限和屈服強(qiáng)度，保持較高硬度和一定韌性。 對(duì) 45 鋼試樣進(jìn)行回火，首先要確定其工藝參數(shù)，其中有保溫溫度，保溫時(shí)間。 實(shí)驗(yàn)試樣為φ 10 10mm，保溫時(shí)間為 30～ 45min，本次試驗(yàn)選擇 30min。 完全退火加熱溫度： T=Ac3+30～ 50℃， 45 鋼的加熱溫度為 810～ 830℃。 對(duì) 45 鋼試樣進(jìn)行正火，首先要確定其工藝參數(shù)，其中有保溫溫度，保溫時(shí)間。 表 22 K值的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 加熱設(shè)備 加熱溫度 （ ℃ ） (碳素鋼） K/(s/mm) (合金鋼 )K/(s/mm) 箱式爐 800～ 950 50～ 60 60～ 70 鹽浴 爐 800～ 950 15～ 25 20～ 30 t=6～ 10min，本次試驗(yàn)選擇 10min。磨制是為了獲得一個(gè)平整的表面，為下一步驟中的拋光做準(zhǔn)備。 粗磨結(jié)束后，然后用 1000 目的砂紙進(jìn)行細(xì)磨，將試樣表面磨成一個(gè)光滑的水平面，表面不能有明顯的劃痕。拋光機(jī)上需鋪有絨布，對(duì)試樣進(jìn)行拋光時(shí)需要不斷的向絨布上滴入氧化鋁溶液。在溶解中由于晶粒和晶粒之間溶解速度不同，組織被顯示出來。 [7] 洛氏硬度計(jì)的使用方法：以金剛石圓錐體測(cè)定硬度為例。表盤上指針以逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)刻度位置。 洛氏硬度值就是以壓痕深度 h來計(jì)算的。 當(dāng)使用金剛石圓錐壓頭時(shí)， k 取 ；當(dāng)使用淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓頭時(shí)， k取 . 實(shí)際使用的洛氏硬度計(jì)，其測(cè)量壓痕深度的百分表盤上的刻度，已按上式相應(yīng)的硬度值，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)可根據(jù)指針的指示直接讀出硬度值。 [7]青島濱海學(xué)院金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)論文 12 第三 章 普通 熱處理工藝對(duì) 45 鋼組織和硬度的影響 普通 熱處理工藝對(duì) 45鋼組織的影響 45 鋼 830℃ 完全退火 得到的組織為珠光體和鐵素體， 圖 31 是 45 鋼完全退火的顯微組織圖。 圖 32 45鋼正火 顯微 組織圖 400 45 鋼正火顯微組織圖中，黑色 組織 為索氏體，白色 組織 為鐵素體。 青島濱海學(xué)院金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)論文 13 圖 33 45 鋼水淬顯微組織圖 400 馬氏體組織較細(xì)， 因?yàn)閷?45 鋼加熱到 840℃時(shí)奧氏體晶粒較細(xì)，并且融入了足夠的碳， 可以得到組織較細(xì)的馬氏體組織。在過飽和α固溶體上分布著大量高度彌散的細(xì)小η 碳化物。 圖 36 45 鋼高溫回火顯微組織圖 400 回火 托式體 是由已再結(jié)晶的鐵素體和均勻分布的細(xì)粒狀滲碳體組成的，鐵素體已發(fā)生了再結(jié)晶，同時(shí)滲碳體聚集長大，滲碳體顆粒要比在回火 托式體 中大，滲碳體顆粒要比在回火 托式體 中大，彌散度較小。 圖 37 為 45 鋼硬度值隨回火溫度的 變化圖 ，從圖中可以看出隨著回火溫度青島濱海學(xué)院金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)論文 15 的升高， 45鋼的硬度值降低。 中溫回火的組織是回火 托式體 。鐵素體已發(fā)生 了再結(jié)晶，同時(shí)滲碳體聚集長大，滲碳體顆粒要比在回火 托式體 中大 ，硬度 降低 。 青島濱海學(xué)院金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)論文 17 第 四 章 結(jié)論 通過對(duì) 45 鋼進(jìn)行 840℃淬火、回火（ 200℃低溫回火、 400℃中溫回火、 600℃高溫回火）、 830℃完全退火、 870℃正火， 對(duì) 45 鋼熱處理后的組織進(jìn)行顯微觀察，對(duì)其組織進(jìn)行分析 ，并測(cè)量熱處理后的組織硬度，得出以下結(jié)論： （ 1） 45鋼 840℃ 水淬后的組織是針狀馬氏體，針狀馬氏體具有較高的硬度 。在論文完成之際，我要感謝指導(dǎo)老師戴景杰。 實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻捻樌M(jìn)行，還要謝謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)給我們提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，能夠一心一意的實(shí)驗(yàn)，感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷。 實(shí)驗(yàn)的順利完成使我們同組者相互寫作的成果，我們相互幫助、相互協(xié)作共同的完成了實(shí)驗(yàn)，
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