45#鋼冷塑性一般,退火、正火比調質時要稍好,具有較高的強度和較好的切削加工性,經適當的熱處理以后可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性,材料來源方便。適合于氫焊和氬弧焊,不太適合于氣焊。焊前需預熱,焊后應進行去應力退火。正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。45#鋼經調質處理后,其綜合力學性能要優化于其他中碳結構鋼,但該鋼淬透性較低,水中臨界淬透直徑為12~17mm,水淬時有開裂傾向。當直徑大于80mm時,經調質或正火后,其力學性能相近,對中、小型模具零件進行調質處理后可獲得較高的強度和韌性,而大型零件,則以正火處理為宜,所以,此鋼通常在調質或正火狀態下使用。
成分
主要成分為 Fe(鐵元素),且含有以下少量元素:
C:0.42~0.50%
Si:0.17~0.37%
Mn:0.50~0.80%
P: ≤0.035%
S: ≤0.035%
Cr:≤0.25%
Ni:≤0.25%
Cu:≤0.25%[1]
密度7.85g/cm3,彈性模量210GPa,泊松比0.269。
力學性能
抗拉強度 σb (MPa):≥600(61)
屈服強度 σs (MPa):≥355(36)
伸長率 δ5 (%):≥16
斷面收縮率 ψ (%):≥40
沖擊功 Akv (J):≥39
沖擊韌性值 αkv (J/cm2):≥49(5)
硬度 :未熱處理,≤229HB;
退火鋼,≤197HB
試樣尺寸:試樣尺寸為25mm
熱處理
推薦熱處理溫度:正火850,淬火840,回火600。
1. 45號鋼淬火后沒有回火之前,硬度大于HRC55(最高可達HRC62)為合格。
實際應用的最高硬度為HRC55(高頻淬火HRC58)。
2.45號鋼不要采用滲碳淬火的熱處理工藝。
滲碳處理
一般用于表面耐磨、芯部耐沖擊的重載零件,其耐磨性比調質+表面淬火高。其表面含碳量0.8--1.2%,芯部一般在0.1--0.25%(特殊情況下采用0.35%)。經熱處理后,表面可以獲得很高的硬度(HRC58--62),芯部硬度低,耐沖擊。
如果用45號鋼滲碳,淬火后芯部會出現硬脆的馬氏體,失去滲碳處理的優點。采用滲碳工藝的材料,含碳量都不高,到0.30%芯部強度已經可以達到很高,應用上不多見。0.35%從來沒見過實例,只在教科書里有介紹??梢圆捎谜{質+高頻表面淬火的工藝,耐磨性較滲碳略差。
加工處理規范
冷壓毛胚軟化處理規范:溫度740~760℃,保溫時間4~6h,以50~100℃/h的冷速,隨爐降至溫度≤600℃,出爐空冷,處理前硬度≤197HBS,處理后硬度≤156HBS。
正火規范:正火溫度850-870℃,正火后硬度170-217HBS。
調質處理規范:淬火溫度840±10℃,水冷淬火;回火溫度600±10℃,出爐空冷。
執行標準中
GB/T699-1999標準規定的45鋼推薦熱處理溫度為850℃正火、840℃淬火、600℃回火,達到的性能為屈服強度≥355MPa
GB/T699-1999標準規定45鋼抗拉強度≥600MPa,屈服強度≥355MPa,伸長率≥16%,斷面收縮率≥40%,沖擊功為39J。
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