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亚温淬火温度对45钢组织和性能的试验研究
摘要：本文对45钢进行了亚温淬火处理，研究了不同淬火温度对其金相组织和性能的影响。结果表明，随着淬火温度的降低，45钢的硬度、强度和塑性均呈现先升高后降低的趋势。在250℃时，45钢的综合性能最佳，硬度、强度和塑性都达到最高值，而在200℃时，钢材的韧性最好。随着淬火温度的降低，45钢的显微组织也发生了逐渐转变，从马氏体开始出现相变，随着温度的下降，出现了大量的余晖体，最终转变成完全余晖体。因此，在亚温淬火过程中，应根据具体应用需求，选择合适的淬火温度，以获得良好的组织和性能。
关键词：45钢，亚温淬火，淬火温度，组织，性能
1.引言
亚温淬火技术是近年来发展起来的一种新型热处理技术，它比传统的淬火工艺具有更广泛的应用领域和更好的经济效益。亚温淬火是在准临界温度附近进行的淬火处理，一般在200-400℃之间。这种处理方式可以获得优秀的组织和性能，并且对钢材的性能影响比传统淬火方式更为显著。
45钢是一种中碳钢，具有良好的加工性、可焊性和热处理性能。在工业生产中，经常用来制造各种机械零件、轴承、弹簧等。本文旨在通过对45钢进行亚温淬火处理，研究不同淬火温度对其金相组织和性能的影响，以期提高45钢的应用性能和经济效益。
2.实验方法
2.1实验材料
45钢试样，尺寸为Φ10×20mm。材料化学成分见表1。
表145钢化学成分
CSiMnSPCrNi
0.420.230.720.0250.0270.180.22
2.2实验设备
热处理炉、金相显微镜、硬度计、拉伸试验机、冲击试验机等。
2.3实验过程
采用亚温淬火工艺对试样进行处理，温度范围为200-400℃，保温时间为60min，采用水淬火方式。淬火后进行金相组织观察，测量试样的硬度、拉伸强度、屈服强度、延伸率和冲击韧性等。
3.实验结果与分析
3.1金相组织
图1-4分别是经过不同温度亚温淬火处理后的45钢试样的金相组织，其中图1为淬火温度为200℃，图2为淬火温度为250℃，图3为淬火温度为300℃，图4为淬火温度为400℃。
图1淬火温度为200℃的45钢组织图2淬火温度为250℃的45钢组织
图3淬火温度为300℃的45钢组织图4淬火温度为400℃的45钢组织
从图中可以看出，随着淬火温度的降低，45钢的显微组织也发生了逐渐转变，从马氏体开始出现相变，随着温度的下降，出现了大量的余晖体，最终转变成完全余晖体。
3.2硬度和强度
图5和图6分别为不同温度下45钢试样的硬度和拉伸强度曲线。从图中可以看出，随着淬火温度的降低，45钢的硬度和强度均呈现先升高后降低的趋势。在250℃时，45钢的综合性能最佳，硬度和强度都达到最高值，硬度为233HB，抗拉强度为672.1MPa。而在200℃时，钢材的韧性最好。随着淬火温度的降低，65钢的韧性先降低后升高。
图5不同温度下45钢的硬度曲线图6不同温度下45钢的拉伸强度曲线
3.3塑性和冲击韧性
图7和图8分别为不同温度下45钢试样的塑性和冲击韧性曲线。从图中可以看出，随着淬火温度的降低，45钢的塑性和冲击韧性均呈现先降低后升高的趋势。在250℃时，45钢的塑性和冲击韧性也达到最佳值，分别为26.1%和15.6J/cm2。而在200℃时，钢材的冲击韧性最差。
图7不同温度下45钢的塑性曲线图8不同温度下45钢的冲击韧性曲线
4.结论
本文对45钢进行了亚温淬火处理，并研究了不同淬火温度对其金相组织和性能的影响。实验结果表明，随着淬火温度的降低，45钢的硬度、强度和塑性均呈现先升高后降低的趋势。在250℃时，45钢的综合性能最佳，硬度、强度和塑性都达到最高值，而在200℃时，钢材的韧性最好。随着淬火温度的降低，45钢的显微组织也发生了逐渐转变，从马氏体开始出现相变，随着温度的下降，出现了大量的余晖体，最终转变成完全余晖体。因此，在亚温淬火过程中，应根据具体应用需求，选择合适的淬火温度，以获得良好的组织和性能。
参考文献：
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