热处理临界温度
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发布时间：2024-10-23 20:26
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时间：2024-11-03 17:52
【热处理中的临界温度】
指相变临界点的温度，铁碳合金相图中
碳钢在非常缓慢加热活冷却过程中，固态组织转变的临界温度可由铁碳合金相图中A1线（PSK）、A3线(GS)、Acm(ES)线来确定， A1、A3、Acm都是平衡临界点，即新相与旧相平衡的温度。但在热处理时，实际加热活冷却的速度不可能是非常缓慢的，因此，组织的转变都偏离平衡临界点出现迟滞现象，即钢中各相的转变温度在加热时要稍高于相图所指出的相变温度，在冷却时要稍低于相图所指出的相变温度，因此，钢在实际临界点在加热时附以小写字母c，冷却时附以小写字母r以示区别。钢的临界点含义如下：
Ac1（727℃）：加热时，珠光体向奥氏体转变的温度
Ac3：亚共析钢加热时，铁素体向奥氏体转变的终了温度，
ACcm：过共析钢加热时，二次渗碳体向奥氏体溶入的终了温度，
Ar1：冷却时，奥氏体向珠光体转变的温度
Ar3：亚共析钢冷却时，奥氏体向铁素体转变的起始温度，
Arcm：过共析钢冷却时，二次渗碳体由奥氏体析出的起始温度。
这些临界点是钢在热处理的加热和冷却时组织发生变化的温度的主要依据。
【热处理温度确定】
回火是热处理工艺过程中的主要工序之一。
通常，机械零件热处理的硬度（H），取决于回火温度（T）和回火时间（t），三者之间存在着一定的函数关系H＝f（T，t）。当回火时间一定时，钢的回火硬度与回火温度的函数关系可划为四种类型（H和T互为反函数）：①直线型；②抛物线型；③幂函数型；④直线与幂函数复合型。
因③④两种类型在使用时，计算和作图都极为不便，所以，为方便实用起见，大多数情况下都可简化成直线或抛物线型，用经验方程（公式）表示，即：
H＝a1＋R1T
H＝a2＋R2T
式中：H――回火硬度值（HRC、HV、HB或HRA）
T――回火温度（℃）
a1、a2、R1、R2――待定系数。
下表所列的50种钢材的热处理回火方程，主要是依据实际工艺试验和有关参考文献的数据，运用数理统计方法计算和修正所得。回火方程实用性强，可作为机械零件的技术设计和制定热处理工艺规范时参考。
表中列举的50种钢材热处理回火方程，在实际生产中使用时应注意下列问题：
（1）钢材原材料的化学成分及力学性能应符合国家技术标准要求（GB、YB等），最大外径（或相对厚度）接近或小于淬火临界直径。
（2）回火方程仅适用于常规淬火、回火工艺；不适用于亚温淬火、复合热处理、形迹热处理等工艺。
（3）在热处理过程中，应正确选用淬火介质，使冷却能力满足工艺要求；钢材按要求进行预备热处理；除高速钢外，一般仅进行一次回火。
（4）考虑到随机因素的影响，钢材热处理后，实际回火硬度和温度与计算所得值允许有≤5%的误差。
实践证明，本文推荐的常用50种钢材的热处理回火方程（经验公式），实用方便。对机械零件金属材料的选择、力学性能潜力的发挥，技术指标的制定以及产品质量的提高均有帮助。金属材料热处理回火方程的建立，也是建立热处理柔性系统（FCM）的首要前期工作之一。
常用50种钢材的热处理回火方程
序号 钢种 淬火温度（℃）/冷却介质 回火方程
Hi T
1 30 855/水 H1＝42.5－1/20?T T＝850－20H1
2 40 835/水 H1＝65－1/15?T T＝950－15H1
3 45 840/水 H1＝62－1/9000?T2 T＝
4 50 825/水 H1＝70.5－1/13?T T＝916.5－13H1
5 60 815/水 H1＝74－2/25?T T＝925－12.5H1
6 65 810/水 H1＝78.3－1/12?T T＝942－12H1
7 20Mn 900/水 H4＝85－1/20?T T＝1700－20H4
8 20Cr 890/油 H1＝50－2/45?T T＝1125－22.5H1
9 12Cr2Ni4 865/油 H1＝72.5－3/40?T （T≤400） T＝966.7－13.3H1 （H1≥42.5）
H1＝67.5－1/16?T （T＞400） T＝1080－16H1 （H1＜42.5）
10 18Cr2Ni4W 850/油 H1＝48－1/24000?T2 T＝
11 20CrMnTiA 870/油 H1＝48－1/16000?T2 T＝
12 30CrMo 880/油 H1＝62.5－1/16?T T＝1000－16H1
13 30CrNi3 830/油 H1＝600－1/2?T T＝1200－2H3（H3≤475）
14 30CrMnSi 880/油 H1＝62－2/45?T T＝1395－22.5H1
15 35SiMn 850/油 H1＝637.5－5/8?T T＝1020－1.6H1
16 35CrMoV 850/油 H1＝540－2/5?T T＝1350－2.5H1
17 38CrA 850/油 H1＝50.9－（15/28）×10-4?T2 T＝
18 38CrMoAl 930/油 H1＝64－1/25?T （T≤550） T＝1600－25H1 （H1≥45）
H1＝95－1/10?T （T＞550） T＝950－10H1 （H1＜45）
19 40Cr 850/油 H1＝75－3/40?T T＝1000－13.3H1
20 40CrNi 850/油 H1＝63－3/50?T T＝1050－16.7H1
21 40CrNiMo 850/油 H1＝62.5－1/20?T T＝1250－20H1
22 50Cr 835/油 H1＝63.5－3/55?T T＝1164.2－18.3H1
23 50CrVA 850/油 H1＝73－1/14?T T＝1022－14H1
24 55SiMoV 850/油 H1＝70－3/50?T T＝1166.7－16.7H1
25 55SiMnMoV 870/油 H1＝61－1/25?T T＝1525－25H1
26 60Si2Mn 860/油 H1＝68－1/11250?T2 T＝
27 65Mn 820/油 H1＝74－3/40?T T＝986.7－13.3H1
28 T7 810/水 H1＝77.5－1/12?T T＝930－12H1
29 T8 800/水 H1＝78－1/80?T T＝891.4－11.4H1
30 T10 780/水 H1＝82.7－1/11?T T＝930.3－11H1
31 T12 780/水 H1＝72.5－1/16?T T＝1160－16H1
32 CrMn 840/油 H1＝67－1/30?T （100≤T≤400） T＝1821－30H1 （53.5≤H1≤63.5）
33 CrWMn 830/油 H1＝69－1/25?T T＝1725－25H1
34 Cr12 980/油 H1＝64－1/80?T （T≤500） T＝5120－80H1 （H1≥57.75）
H1＝107.5－1/10?T （T＞500） T＝1075－10H1 （H1＜57.75）
35 Cr12MoV 1000/油 H1＝65－1/100?T （T≤500） T＝6500－100H1 （H1≥60）
36 Cr12Mo 970/油 H3＝850－1/2?T （T≤500） T＝1700－2H3 （H3≥600）
H3＝1267－4/7?T （T＞500） T＝950.2－0.75H3 （H3＜600）
37 3Cr2W8V 1150/油 H3＝1750－2?T （T≥600） T＝875－0.5H3 （H3≤550）
38 8CrV 850/油 H3＝800－5/9?T T＝1440－1.8H3
39 8Cr3 870/油 H1＝68－7/150?T （T≤520） T＝1457－21.4H1 （H1＜44）
H1＝148－1/5?T （T＞520） T＝740－5H1 （H1＞44）
40 9SiCr 865/油 H1＝69－1/30?T T＝2070－30H1
41 5CrNiMo 855/油 H1＝72.5－1/16?T T＝1160－16H1
42 5CrMnMo 855/油 H1＝69－3/50?T T＝1150－16.7H1
43 W18Cr4V 1280/油 H1＝93－3/31250?T T＝
44 GCr15 850/油 H2＝733－2/3?T T＝1099.5－1.5H2
45 1Cr13 1040/油 H1＝41－1/100?T （T≤450） T＝4100－100H1 （H1≥36.5）
H1＝1150－3/20?T （450＜T≤620） T＝7666.7－6.7H1 （22≤H1≤47.5）
46 2Cr13 1020/油 H1＝150－1/5?T （T≥550） T＝750－5H1 （H1≤40）
47 3Cr13 1020/油 H1＝62－（5/6）×10-4?T2 （T≥350） T＝
48 4Cr13 1020/油 H1＝68.5－（20/21）×10-4?T2 （T≥400） T＝
49 1Cr17Ni2 1060/油 H1＝60－1/20?T （T≥400） T＝1200－20H1 （H1≤40）
50 9Cr18 1060/油 H1＝62－1/50?T （T≤450） T＝3100－50H1 （H1≥53）
H1＝83－1/15?T （T＞450） T＝1245－15H1 （H1＜53）
注：H1---HRC，H2---HB，H3---HV，H4---HRA
