42CrMo4(相當于國標42CrMo)是一種常用的中碳合金結構鋼,具有高強度、良好的韌性和淬透性,廣泛用于制造軸類、齒輪、連桿等重要零部件。其典型熱處理工藝如下:
### **1. 預處理(正火或退火)**
- **目的**:消除鍛造或軋制后的內應力,均勻組織,改善切削加工性。
- **工藝**:
- **正火**:加熱至 **850~880℃**,保溫后空冷。
- **完全退火**:加熱至 **820~850℃**,保溫后隨爐緩冷(≤30℃/h)至500℃以下出爐。
### **2. 淬火**
- **目的**:獲得高硬度的馬氏體組織,為后續回火做準備。
- **工藝參數**:
- **加熱溫度**: **830~860℃**(Ac3以上30~50℃)。
- **保溫時間**:根據工件尺寸(通常1.5~2 min/mm)。
- **冷卻介質**:油冷(小件可用水淬油冷,但需注意開裂風險)。
- **淬火后硬度**:約 **50~55 HRC**。
### **3. 回火**
- **目的**:消除淬火應力,調整硬度和韌性。
- **工藝選擇**:
- **低溫回火(150~250℃)**:
用于高硬度要求件(如耐磨零件),硬度 **48~52 HRC**。
- **中溫回火(350~500℃)**:
用于彈簧或需要彈性的零件,硬度 **40~48 HRC**。
- **高溫回火(500~650℃)**:
獲得調質組織(回火索氏體),綜合力學性能***佳,硬度 **28~36 HRC**(典型調質硬度)。
- **保溫時間**:一般2~4小時,回火后空冷。
- **注意**:避免在 **250~350℃** 區間回火(易產生回火脆性)。
### **4. 附加處理(根據需求)**
- **感應淬火**:
對表面局部硬化(如齒輪齒面),硬度可達 **55~60 HRC**,深度0.5~3mm。
- **滲氮/氮化**:
在500~550℃下滲氮,提高表面硬度和耐磨性(可達1000 HV以上)。
### **關鍵控制點**
1. **加熱保護**:防止脫碳(可采用保護氣氛或鹽浴爐)。
2. **冷卻速度**:油冷時需攪拌,避免淬火變形或開裂。
3. **回火脆性**:高溫回火后建議快冷(水冷或油冷)。
### **典型應用工藝示例(調質處理)**
1. 正火(860℃×2h,空冷)→ 粗加工 → 淬火(850℃×1h,油冷)→ 高溫回火(580℃×3h,空冷)→ 精加工。
2. ***終性能:抗拉強度≥900 MPa,屈服強度≥650 MPa,延伸率≥14%。
根據具體工件尺寸、性能要求和設備條件,工藝參數需適當調整。建議通過試驗驗證優化工藝。