【正文】 鹽浴爐 800～ 950 15～ 25 20～ 30 t=6～ 10min，本次試驗(yàn)選擇 10min。 T=Ac3+30～ 80℃ ,45鋼的正火加熱溫度范圍是 810～ 890℃ ，本次試驗(yàn)所選擇的溫度是 870℃ 。 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。 45 鋼完全退火的保溫時(shí)間為 30min。 完全退火加熱溫度： T=Ac3+30～ 50℃， 45 鋼的加熱溫度為 810～ 830℃。 45 鋼試樣實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的是完全退火，完全退火又稱重結(jié)晶退火，是將鋼加熱至 Ac3以上 30～ 50℃ ，保溫一段時(shí)間后緩慢冷卻（隨爐冷或埋入石灰或沙土中冷卻），已獲得接近平衡組織的熱處理工藝。 10mm，保溫時(shí)間為 30～ 45min，本次試驗(yàn)選擇 30min。 鹽浴的加熱系數(shù)為 ～ ；鉛浴的加熱系數(shù)為 ～ ；井式回火電爐（ RJJ 系列回火電爐）加熱系數(shù)為 ～ ；箱式電爐加熱系數(shù)為 2～ 。 青島濱海學(xué)院金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)論文 7 45 鋼試樣是進(jìn)行低、中、高溫回火，分別為 200℃ 、 400℃ 、 600℃ 。通常把淬火加高溫回火稱調(diào)制處理。 第三種是高溫回火（ 500～ 650℃ ），高溫回火得到回火索氏體。 第二種是中溫回火（ 350～ 500℃ ），中溫回火得到回火托式體。 根據(jù)回火溫度的高低不同，可將回火分為三種： 第一種是低溫回火（ 150～ 250℃ ） ,低溫回火將得到回火馬氏體。 本次試驗(yàn)保溫時(shí)間 10min。 實(shí)驗(yàn)試樣為φ 10179。 K 178。本次試驗(yàn)所選擇的溫度為 840℃ 。 [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。 表 21 45 鋼化學(xué)成分 [5] 元素 C Mn S P Si 含量（ %） ～ ～ ≤ ≤ ～ 熱處理 設(shè)備 圖 21為對(duì)試樣進(jìn)行加熱 的 箱式電阻爐。 10mm 的 45 鋼。 [1] 本論文研究?jī)?nèi)容 對(duì) 45 鋼進(jìn)行水淬、回火（低溫回火、中溫回火、高溫回火）、完全退火、正火，研究水淬、回火（低溫回火、中溫回火、高溫回火）、完全退火、正火對(duì) 45鋼組織和硬度的影響 。由于冷卻速度過快些，得到的索氏體為細(xì)片狀珠光體，其強(qiáng)度、硬度比珠光體高，但韌性并沒有下降，綜合機(jī)械性能較好。 [1] 青島濱海學(xué)院金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)論文 4 正火將鋼加熱到臨界溫度 Ac3(亞共析鋼 )、 Accm（過共析鋼）以上 30～ 50℃，保溫一段時(shí)間后，在空氣中冷卻 的的熱處理工藝。前者包括完全退火、均勻化退火、不完全退火和球化退火；后者包括再結(jié)晶退火及去應(yīng)力退火。 [4] 將鋼加熱之 臨界溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻（一般爐冷），已獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝叫做退火。通常把淬火加高溫回火稱調(diào)制處理。 第三種是高溫回火（ 500～ 650℃ ），高溫回火得到回火索氏體。 第二種是中溫回火（ 350～ 500℃ ），中溫回火得到回火托式體。 根據(jù)回火溫度的高低不同，可將回火分為三種： 第一種是低溫回火（ 150～ 250℃ ） ,低溫回火將得到回火馬氏體。 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。馬氏體是一種含碳量過飽和的 α 的固溶體 ,過飽和的碳造成了馬氏體晶格的嚴(yán) 重畸變，致使其變形抗力增大。保溫一段時(shí)間，然后快速冷卻以獲得高硬度的馬氏體的熱處理工藝。 青島濱海學(xué)院金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)論文 3 鋼的熱處理工藝 鋼的熱處理工藝包括淬火、回火、退火 和正火。 一 些形狀復(fù)雜、綜合力學(xué)性能要求較高的大型零件，由于在工藝上難于用鍛造方法成形，在性能上又不能用力學(xué)性能低的鑄鐵制造，因而需要采用鑄鋼件。因此，對(duì)碳素工具鋼還容易產(chǎn)生淬火變形和淬裂，尤以形狀復(fù) 雜的工具為甚，同時(shí)它的回火抗力也較差。 碳素工具鋼的優(yōu)點(diǎn)是容易鍛造、加工性能良好，而且價(jià)格便宜 。由于工具要求高硬度和高耐磨性且多數(shù)刃具還要熱硬性，所以工具鋼的含碳量均較高。 這類鋼的產(chǎn) 量較大，價(jià)格便宜，力學(xué)性能較 好，廣泛用于制造種機(jī)械零件和結(jié)構(gòu)件 ,這些零件通常都要經(jīng)過熱處理后使用。 [1] 碳素結(jié)構(gòu)鋼 鋼雖然含有有害雜質(zhì)及非金屬夾雜物較多，但其冶煉方法簡(jiǎn)單，工藝性好，價(jià)格低廉，而且在性能上也能滿足一般工程結(jié)構(gòu)件及普通零件的要求，因此，用量很大 軋制成鋼板和各種型材，用于廠房、橋梁、船舶等建筑結(jié)構(gòu)或一些受力不大的機(jī)械零件（鉚釘、螺釘、螺母等）。 、 優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn) 碳素鋼（簡(jiǎn)稱碳鋼）是 C 的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 在 %～ %之間并含有少量 Si、 Mn、P、 S 等雜質(zhì)的鐵碳合金。可以說，建設(shè) 4大臨海鋼鐵精品基地是我國建設(shè)鋼鐵強(qiáng)國的重要戰(zhàn)略舉措。首鋼結(jié)合搬遷與唐鋼合作建設(shè)的曹妃甸臨海鋼鐵精品基地和鞍本集團(tuán)建設(shè)的營口 (鲅 魚圈 )臨海鋼鐵精品基地均已開工建設(shè)，有望于“十一五”末期建成一期工程。政策提出，東南沿海地區(qū)應(yīng)充分利用深水良港條件，結(jié)合產(chǎn)業(yè)重組和城市鋼廠的搬遷，建設(shè)大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。這種局面使得國內(nèi)鋼鐵業(yè)在尋求擴(kuò)張的同時(shí)，不得不考慮到工業(yè)布局的因素。其后果正在顯現(xiàn)：產(chǎn)能過剩的矛盾十分突出、資源供給和環(huán)境容量難以支撐、低水平產(chǎn)能占比重過高、行業(yè)惡性競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)出現(xiàn)、產(chǎn)業(yè)集中度進(jìn)一步下降等。 目前，我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)力布局相對(duì)比較分散，產(chǎn)業(yè)布局方式既不適應(yīng)鐵礦資源結(jié)構(gòu)的變化，也有悖于市場(chǎng)選擇和環(huán)保優(yōu)先的原則。鋼鐵科技的自身優(yōu)化與完善，還有賴于信息、環(huán)境、裝備、加工等學(xué)科技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)。 60多年來中國的產(chǎn)鋼量增長(zhǎng) 1000多倍，成為世界鋼鐵 發(fā)展史上的一大奇跡。青島濱海學(xué)院金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)論文 1 目錄 第一章 緒論 ........................................................ 1 中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀 .......................................... 1 碳鋼的應(yīng)用、優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn) ....................................... 2 鋼的熱處理工藝 .............................................. 3 本論文研究?jī)?nèi)容 .............................................. 4 第二章 試驗(yàn)方法 ..................................................... 5 熱處理實(shí)驗(yàn)材料 ............................................... 5 熱處理設(shè)備 .................................................. 5 45 鋼試樣的熱處理工藝 ........................................ 5 45 鋼試樣的淬火 ........................................ 5 45 鋼 試樣 的回火 ........................................ 6 45 鋼試樣的退火 ........................................ 7 45 鋼試樣的正火 ........................................ 7 金相試樣的制備 ............................................... 8 金相試樣的制備過程 ..................................... 8 制備步驟 ............................................... 8 硬度測(cè)試 ................................................... 10 硬度測(cè)試設(shè)備 .......................................... 10 洛氏硬度計(jì)與布氏硬度計(jì)的使用方法 ...................... 11 第三章 普通熱處理工藝對(duì) 45 鋼組織和硬度的影響 ....................... 12 普通熱處理工藝對(duì) 45鋼組織的影響 ............................ 12 普通熱處理工藝對(duì) 45鋼硬度的影響 ............................ 14 第四章 結(jié)論 ........................................................ 17 參考文獻(xiàn) ........................................................... 18 致謝 ............................................................... 19 青島濱海學(xué)院金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)論文 1 第一章 緒論 中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀 中國 1949年全國產(chǎn)鋼只有 16萬 噸 ，新中國成立，我國鋼鐵工業(yè) 進(jìn)入一個(gè)嶄新的歷史時(shí)期。 1996年鋼產(chǎn)量超過 1億 噸 ， 2021年的鋼產(chǎn)量達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的 噸 ，2021年我國生產(chǎn)粗鋼近 噸 ，總 體呈較快增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。 當(dāng)前鋼鐵生產(chǎn)的發(fā)展得益于鋼鐵科技發(fā)展為鋼鐵 行業(yè)的清潔生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)，使鋼鐵生產(chǎn)不斷降低消耗與成本， 不斷優(yōu)化鋼鐵材料的性能，成為各行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，優(yōu)化環(huán)境的重要支撐條件?？梢钥隙?，今后直到 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。鋼鐵工業(yè)在快速增長(zhǎng)的同時(shí)，由于受體制和機(jī)制不完善的影響，粗放型發(fā) 展特征非常明顯，近兩年來，盲目投資、低水平擴(kuò)張問題尤為凸顯。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。我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策要求，從礦石、能源、資源、水資源、運(yùn)輸條件和國內(nèi)外市場(chǎng)考慮，大型鋼鐵企業(yè)應(yīng)主要分布在沿海地區(qū)。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。寶鋼與廣東省國有鋼鐵企業(yè)聯(lián)合建設(shè)的湛江臨海鋼鐵精品基地、武鋼與柳鋼聯(lián)合建設(shè)的防城港臨海鋼鐵精品基青島濱海學(xué)院金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)論文 2 地條件也已成熟。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。 碳素鋼分為 碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和鑄鋼 。 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。 在機(jī)械制造業(yè)中，用于制造各種刃具、模具及量具的鋼稱為工具鋼 [2]。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。 缺點(diǎn)是淬透性低， Si、 Mn 含量略有改變，就會(huì)對(duì)淬透性產(chǎn)生較大的影響。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。目前鑄鋼在重型機(jī)械制造、運(yùn)輸機(jī)械、國防工業(yè)等部門應(yīng)用較多，如軋鋼機(jī)機(jī)架、水壓機(jī)橫梁與氣缸、機(jī)車車架、鐵道車輛轉(zhuǎn)向架上的搖枕、汽車與拖拉機(jī)具輪撥叉、起重行車車輪、大型齒輪等。 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℃。 淬火的目的是得到馬氏體，馬氏體是一種高硬度的組織 ，硬度取決于 含 碳量，含碳量越高，馬氏體的硬度越高。因此，馬氏體具有很高的硬度和耐磨性。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。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?；鼗鹚魇象w綜合機(jī)械性能最好。 回火 的主要目的是減少或消除淬火應(yīng)力，保證相應(yīng)的組織轉(zhuǎn)變，提高韌性和塑性，獲得硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性的適當(dāng)配合，以滿足各種用途工件的性能要求。 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。 退火的主要目的是均勻鋼的化學(xué)成分及組織，細(xì)化晶粒，調(diào)整硬度，消除內(nèi)應(yīng)力和加工硬化，改善鋼的成形及切削加工性能，并未淬火做好準(zhǔn)備。 正火后的組織為鐵素體和索氏體。正火可以細(xì)化晶粒，是組織均勻，減少亞共析鋼中鐵素體的含量，是珠光體含量增多并細(xì)化，從而提高鋼的強(qiáng)度、硬度和韌性。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 10179。 45 鋼中含有 C、 Mn、 S、 P、 Si 等化學(xué)成分，各種化學(xué)成分的含量表 21。 圖 21 SX2 1210 箱式電阻爐 45鋼 試樣 的熱處理工藝 45 鋼的臨界溫度 Ac1是 725℃ ， Ac3是 780℃ 45 鋼 試樣 的淬火 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℃，青島濱海學(xué)院金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)論文 6 保溫一段時(shí)間，然后快速冷