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40Cr钢管退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺 山东普华永道金属有限公司是一家专业从事锻打钢管生产与销售的大型流通型企业。我公司致力于单件50吨以内锻打钢管、特厚壁合金钢管的生产与销售，生产的产品有特厚壁合金钢管、45#锻打钢管、Q345锻造钢管、20cr锻打钢管、40cr锻造钢管、30crM0锻造钢管、42crM0锻打钢管等，执行的标准有国标、日标、德标、英标、美标等。普华永道所生产经营的锻打钢管、特厚壁合金钢管已经广泛用于天然气、石油、化工、电力、热力、蒸汽供热、水电站用压力钢管、火力发电等工程领域。联系人：汪经理 15069510010 0635-5085885 0635-5085775 制定40Cr钢管退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺，测定在各种热处理情况下试样的硬度和冲击韧性，并进行材料的金相组织分析，得出了40Cr钢调质处理具有良好综合性能的结论。 1 40Cr材料简介 1．1 40Cr的化学成分及临界温度 40Cr的化学成分及临界温度见表1。 表1 40Cr的化学成分及临界温度 化学成分 临界温度C Mn Si l C Ac Ac0 A A 0 0．37～0．45 O．5～O．8 。．2～。．4I。．8。～1．1。 743 800 693 73O 1．2 4OCr的性质 从铁碳合金相图来看，40Cr钢属于亚共析钢，缓冷到室温后的组织为铁素体+珠光体；从钢的分类来看，40Cr钢属于低淬透性调质钢，具有很高的强度，良好的塑性和韧性，即具有良好的综合机械性能；40Cr钢可用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床的主轴等零件。 2 40Cr热处理工艺特性介绍 2．1 预备热处理 调质钢经热加工后，必须经过预备热处理来降低硬度，便于切削加工，消除热加工时造成的组织缺陷，细化晶粒，改善组织，为最终热处理做好准备。对于 40Cr钢而言，可进行正火或退火处理。 2．2 最终热处理 调质钢的最终热处理是淬火加高温回火。一般可以采用较慢的冷却速度淬火，可以用油淬以避免热处理缺陷。当强度较高时，采用较低的回火温度，反之 选用较高的回火温度。 3 40Cr热处理工艺的制定 按上述知识，对40Cr钢分别采用退火、正火、淬火、不同的回火温度情况下的热处理，测定不同情况下试样的硬度与冲击韧性值。 3．1 退火工艺的制定 图1为退火及正火工艺曲线图。加热温度：A 。+ (3O～50) C，由此确定加热温度为850 C；保温时间： 120min； 冷却方式：随炉冷却。 t／mirl 图1 退火及正火工艺曲线图 3．2 正火工艺的制定 加热温度：Ac。+ (30~50)C，由此确定加热温度为850 C；保温时间：120min；冷却方式：空冷。 3．3 淬火工艺的制定 图2为淬火工艺曲线图。加热温度：A 。+ (3O～50)C，由此确定加热温度为850 C；保温时间：80min；冷却方式：油冷。 3．4 回火工艺的制定 3．4．1 低温回火 图3为淬火加低温回火工艺曲线图。亚共析钢的低温回火温度为150 C～3O0 C，但钢材的第一类回火脆性温度在250 C～400 C，由于40Cr中含有硅、锰、铬等合金元素，第一类回火脆性温度将有所增高，所以选用低温回火温度为240 C；保温时间为60min；采用空冷。 3．4．2 中温回火 中温回火温度为350 C～500 C，选用温度为460 C；保温时间为50min； 空冷。 3．4．3 高温回火(调质处理) 高温回火温度为500C～650 C，可选用加热温度为620 C； 保温时间为60min；空冷。空冷t／Ⅲlii 4 40Cr热处理冲击韧性与硬度为检测试样在热处理后的硬度与韧性，对退火和正 火的试样进行布氏硬度的测定；对淬火后低温回火、中温回火、高温回火(调质)的试样进行洛氏硬度的测定；同时对调质处理与油淬后的试样进行冲击韧性测定。结论见表2冲击韧性值，表3退火、正火的布氏硬度值，表4淬火后回火热处理的洛氏硬度值。表2 40Cr的冲击韧性值(多试样平均at值)试样编号试样 热处理工艺 Ⅱ 值J／mm 1 4OCr 850 C油淬+620 C回火 148 2 4OCr 850℃ 空冷 56 5 40Cr热处理金相组织分析 面积小，同时铬能阻碍碳的扩散，而铬本身扩散速 度较慢，因此加热温度应选择上限，且保温时间加长，否则球状渗碳体很难完全溶解而被保留下来，造成淬火后硬度及强度下降。 6 结论 处理后的钢可以用来制作曲轴、连杆、机床主轴、齿轮 通过对不同热处理试样的硬度值、冲击值的测定，等既要求强度又能承受冲击和交变负载作用的零件。可知正火后40Cr试样的硬度值比退火后试样的硬度 值略高，比油淬试样的硬度低，同时硬度值也低。45号钢管、40Cr钢管的调质热处理
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