钢调质热处理新工艺研究

在有色金属及其合金的加工装备中，对用45钢、40Cr钢制造的某些承受磨损的活动件，关键在于提高其耐磨损能力和使用寿命，这就要涉及到热处理工艺的选择。45钢、40Cr钢件的传统热处理工艺是：将钢件加热到所需淬火温度后保温(通常按1．1～1．5 mm／min计算)，淬火后再进行低温回火。这种传统热处理工艺使钢件在高温下长时间保温，试验

和生产当中，工件通常都在无保护性气氛的炉子中进行，故氧化严重，表面脱碳，且工件内部组织晶粒粗大。缩短淬火加热保温时间，一直是热处理工作者的研究课题。广大科技工作者经过多年的研究，虽已开发出表面脉冲淬火、高频和中频加热表面淬火等新工艺，但其设备投资大和工艺复杂，许多中小型有色金属加工企业因资金而望而止步。

文章介绍的新工艺是，可利用常规的淬火加热炉——高温箱式电阻炉，将45钢、40Cr钢件的中心部位加热到规定的淬火加热温度后，不再进行保温，而是立即淬火，然后再进行回火。对新工艺的钢件进行了组织观察、性能检测和现场试用，并与传统热处理进行了组织性能的对比。

1试验条件与试验过程

试验选用D20～90 mm的45钢、40Cr钢棒，原始组织为热轧状态。加热设备为SRJS一8—13型高温箱式电阻炉；用xWB—101型自动平衡记录仪测量；显微镜上观察金相组织；在w．J一10型试验机上拉伸试样。试验过程：先把待淬火加热的圆钢棒在一端面中心处钻D10mm×120 mm的小孔，将测温热电偶插入至盲孔顶端为止，除热电偶Z顶端外，其周围塞紧

硅酸铝纤维耐火材料，端部再用耐火泥密封与钢件一同放人箱式电阻炉中，该热电偶的补偿导线由电阻炉的观察孔引出，接于测温记录装置上，接通电阻炉的电源后，同时开始测钢棒的表面温度(炉膛温度)和钢棒中心部位温度。测温结果表明，45钢棒，中心部位到820摄氏度淬火温度的时间比表面的滞后16～20min；40Cr钢棒，到860℃淬火温度要滞后在确定了45钢、40Cr钢中心与表面淬火温度加热时间差后，确定了卿姗45钢、40Cr钢调质热处

理新工艺，前者当表面到820℃后再加热约20mm(待中心部位到温)就淬火，可缩短120 111in的保温时间，其后回火保温时间从90 111in缩短到60 rnin；后者当表面到860℃后再加热25 Inin左右就淬火，可缩短150min的保温时间，保温回火时间从120min缩

短到60 min。 ．

2试验结果和讨论

45钢、40Cr钢调质热处理后的组织和性能列于可知，缩短45钢、40Cr钢调质热处理时

间后，工件的强度与硬度与传统处理工艺基本相当。