45#（號）鋼和40Cr鋼調質的熱處理工藝 調質是淬火加高溫回火的雙重熱處理，其目的是使工件具有良好的綜合機械效能。

調質鋼有碳素調質鋼和合金調質鋼二大類，不管是碳鋼還是合金鋼，其含碳量控制比較嚴格。

如果含碳量過高，調質後工件的強度雖高，但韌性不夠，如含碳量過低，韌性提高而強度不足。為使調質件得到好的綜合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%。 調質淬火時，要求工件整個截面淬透，使工件得到以細針狀淬火馬氏體為主的顯微組織。透過高溫回火，得到以均勻回火索氏體為主的顯微組織

。小型工廠不可能每爐搞金相分析，一般只作硬度測試，這就是說，淬火後的硬度必須達到該材料的淬火硬度，回火後硬度按圖要求來檢查。 工件調質處理的操作，必須嚴格按工藝檔案執行，我們只是對操作過程中如何實施工藝提些看法。 1、 45號鋼的調質 45號鋼是中碳結構鋼，冷熱加工效能都不錯，機械效能較好，且價格低、來源廣，所以應用廣泛。

它的最大弱點是淬透性低，截面尺寸大和要求比較高的工件不宜採用。 45號鋼淬火溫度在A3+(30~50) ℃，在實際操作中，一般是取上限的。偏高的淬火溫度可以使工件加熱速度加快，表面氧化減少，且能提高工效。為使工件的奧氏體均勻化，就需要足夠的保溫時間。

如果實際裝爐量大，就需適當延長保溫時間。不然，可能會出現因加熱不均勻造成硬度不足的現象。但保溫時間過長，也會也出現晶粒粗大，氧化脫碳嚴重的弊病，影響淬火質量。

我們認為，如裝爐量大於工藝檔案的規定，加熱保溫時間需延長1/5。 因為45號鋼淬透性低，故應採用冷卻速度大的10%鹽水溶液。工件入水後，應該淬透，但不是冷透，如果工件在鹽水中冷透，就有可能使工件開裂，這是因為當工件冷卻到180℃左右時，奧氏體迅速轉變為馬氏體造成過大的組織應力所致。因此，當淬火工件快冷到該溫度區域，就應採取緩冷的方法。由於出水溫度難以掌握，須憑經驗操作，當水中的工件抖動停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。

另外，工件入水宜動不宜靜，應按照工件的幾何形狀，作規則運動。靜止的冷卻介質加上靜止的工件，導致硬度不均勻，應力不均勻而使工件變形大，甚至開裂。 45號鋼調質件淬火後的硬度應該達到HRC56~59，截面大的可能性低些，但不能低於HRC48，不然，就說明工件未得到完全淬火，組織中可能出現索氏體甚至鐵素體組織，這種組織透過回火，仍然保留在基體中，達不到調質的目的。

45號鋼淬火後的高溫回火，加熱溫度通常為560~600℃，硬度要求為HRC22~34。因為調質的目的是得到綜合機械效能，所以硬度範圍比較寬。但圖紙有硬度要求的，就要按圖紙要求調整回火溫度，以保證硬度。如有些軸類零件要求強度高，硬度要求就高；而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零件，因調質後還要進行銑、插加工，硬度要求就低些。

關於回火保溫時間，視硬度要求和工件大小而定，我們認為，回火後的硬度取決於回火溫度，與回火時間關係不大，但必須回透，一般工件回火保溫時間總在一小時以上。

2、40Cr鋼的調質處理 Cr能增加鋼的淬透性，提高鋼的強度和回火穩定性，具有優良的機械效能。截面尺寸大或重要的調質工件，應採用Cr鋼。但Cr鋼有第二類回火脆性。 40Cr工件調質的淬回火，各種引數工藝卡片都有規定，我們在實際操作中體會是：

（一）40Cr工件淬火後應採用油冷，40Cr鋼的淬透性較好，在油中冷卻能淬硬，而且工件的變形、開裂傾向小。但是小型企業在供油緊張的情況下，對形狀不復雜的工件，可以在水中淬火，並未發現開裂，只是操作者要憑經驗嚴格掌握入水、出水的溫度。

（二）40Cr工件調質後硬度仍然偏高，第二次回火溫度就要增加20~50℃，不然，硬度降低困難。

（三）40Cr工件高溫回火後，形狀複雜的在油中冷卻，簡單的在水中冷卻，目的是避免第二類回火脆性的影響。回火快冷後的工件，必要時再施以消除應力處理。 影響調質工件的質量，操作工的水平是個重要因素，同時，還有裝置、材料和調質前加工等多方面的原因，我們認為：

（一）工件從加熱爐轉移到冷卻槽速度緩慢，工件入水的溫度已降到低於Ar3臨界點，產生部分分解，工件得到不完全淬火組織，達不到硬度要求。所以小零件冷卻液要講究速度，大工件予冷要掌握時間。

（二）工件裝爐量要合理，以1~2層為宜，工件相互重疊造成加熱不均勻，導致硬度不勻。

（三）工件入水排列應保持一定距離，過密使工件近處蒸氣膜破裂受阻，造成工件接近面硬度偏低。

（四）開爐淬火，不能一口氣淬完，應視爐溫下降程度，中途閉爐重新升溫，以便前後工件淬後硬度一致。

（五）要注意冷卻液的溫度，10%鹽水的溫度如高於60℃，不能使用。冷卻液不能有油汙、泥漿等雜質，不然，會出現硬度不足或不均勻現象。

（六）未經加工毛坯調質，硬度不會均勻，如要得到好的調質質量，毛坯應粗車，棒料要鍛打。

（七）嚴把質量關，淬火後硬度偏低1~3個單位，可以調整回火溫度來達到硬度要求。但淬火後工件硬度過低，有的甚至只有HRC25~35，必須重新淬火，絕不能只施以中溫或低溫回火以達到圖紙要求完事，不然，失去了調質的意義，並有可能產生嚴重的後果。

45鋼屬性。該鋼冷塑性一般，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，經適當的熱處理以後可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性，材料來源方便。

正火可改善硬度小於160HBS毛坯的切削效能，該鋼經調質處理後，其綜合力學效能要最佳化於其他中碳結構鋼，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。