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常用中碳调质结构钢。该钢冷塑性一般,退火、正火比调质时要稍好,具有较高的强度和较好的切削加工性,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性,材料来源方便。适合于氢焊和氩弧焊,不太适合于气焊。焊前需预热,焊后应进行去应力退火。正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。该钢经调质处理后,其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢,但该钢淬透性较低,水中临界淬透直径为12~17mm,水淬时有开裂倾向。当直径大于80mm时,经调质或正火后,其力学性能相近,对中、小型模具零件进行调质处理后可获得较高的强度和韧性,而大型零件,则以正火处理为宜,所以,此钢通常在调质或正火状态下使用。
一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件,其耐磨性比调质+表面淬火高。其表面含碳量0.8--1.2%,芯部一般在0.1--0.25%(特殊情况下采用0.35%)。经热处理后,表面可以获得很高的硬度(HRC58--62),芯部硬度低,耐冲击。
如果用45号钢渗碳,淬火后芯部会出现硬脆的马氏体,失去渗碳处理的优点。采用渗碳工艺的材料,含碳量都不高,到0.30%芯部强度已经可以达到很高,应用上不多见。0.35%从来没见过实例,只在教科书里有介绍。可以采用调质+高频表面淬火的工艺,耐磨性较渗碳略差。
加工处理规范
冷压毛坯软化处理规范:温度740~760℃,保温时间4~6h,以50~100℃/h的冷速,随炉降至温度≤600℃,出炉空冷,处理前硬度≤197HBS,处理后硬度≤156HBS。正火规范:正火温度850-870℃,正火后硬度170-217HBS。调质处理规范:淬火温度840±10℃,水冷淬火;回火温度600±10℃,出炉空冷。执行标准中GB/T699-1999标准规定的45钢热处理温度为850℃正火、840℃淬火、600℃回火,达到的性能为屈服强度≥355MPaGB/T699-1999标准规定45钢抗拉强度≥600MPa,屈服强度≥355MPa,伸长率≥16%,断面收缩率≥40%,冲击功为39J。处理要求编辑45钢调质硬度在HRC20~HRC30之间;45钢淬火硬度在HRC55~58之间,极限值可达HRC62;45钢要放置15-20天才能使用,是因为要进行时效处理,使钢的性能稳定下来,实际应用的硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。45钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理 。1. 45钢淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(可达HRC62)为合格。
普通碳素结构钢又称普通碳素钢,对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。在中国和某些根据交货的保证条件又分为三类:甲类钢(a类钢)是保证力学性能的钢。乙类钢(b类钢)是保证化学成分的钢。特类钢(c类钢)是既保证力学性能又保证化学成分的钢,常用于制造较重要的结构件。中国目前生产和使用多的是含碳量在0.20%左右的a3钢(甲类3号钢),主要用于工程结构。
有的碳素结构钢还添加量的铝或铌(或其他碳化物形成元素)形成氮化物或碳化物粒,以限制晶粒长大,使钢强化,节约钢材。在中国和某些,为适应专业用钢的特殊要求,对普通碳素结构钢的化学成分和性能进行调整,从而发展了一系列普通碳素结构钢的专业用钢(如桥梁、建筑、钢筋、压力容器用钢等)。
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