42CrMo4(相当于国标42CrMo)是一种常用的中碳合金结构钢,具有高强度、良好的韧性和淬透性,广泛用于制造轴类、齿轮、连杆等重要零部件。其典型热处理工艺如下:
### **1. 预处理(正火或退火)**
- **目的**:消除锻造或轧制后的内应力,均匀组织,改善切削加工性。
- **工艺**:
- **正火**:加热至 **850~880℃**,保温后空冷。
- **完全退火**:加热至 **820~850℃**,保温后随炉缓冷(≤30℃/h)至500℃以下出炉。
### **2. 淬火**
- **目的**:获得高硬度的马氏体组织,为后续回火做准备。
- **工艺参数**:
- **加热温度**: **830~860℃**(Ac3以上30~50℃)。
- **保温时间**:根据工件尺寸(通常1.5~2 min/mm)。
- **冷却介质**:油冷(小件可用水淬油冷,但需注意开裂风险)。
- **淬火后硬度**:约 **50~55 HRC**。
### **3. 回火**
- **目的**:消除淬火应力,调整硬度和韧性。
- **工艺选择**:
- **低温回火(150~250℃)**:
用于高硬度要求件(如耐磨零件),硬度 **48~52 HRC**。
- **中温回火(350~500℃)**:
用于弹簧或需要弹性的零件,硬度 **40~48 HRC**。
- **高温回火(500~650℃)**:
获得调质组织(回火索氏体),综合力学性能***佳,硬度 **28~36 HRC**(典型调质硬度)。
- **保温时间**:一般2~4小时,回火后空冷。
- **注意**:避免在 **250~350℃** 区间回火(易产生回火脆性)。
### **4. 附加处理(根据需求)**
- **感应淬火**:
对表面局部硬化(如齿轮齿面),硬度可达 **55~60 HRC**,深度0.5~3mm。
- **渗氮/氮化**:
在500~550℃下渗氮,提高表面硬度和耐磨性(可达1000 HV以上)。
### **关键控制点**
1. **加热保护**:防止脱碳(可采用保护气氛或盐浴炉)。
2. **冷却速度**:油冷时需搅拌,避免淬火变形或开裂。
3. **回火脆性**:高温回火后建议快冷(水冷或油冷)。
### **典型应用工艺示例(调质处理)**
1. 正火(860℃×2h,空冷)→ 粗加工 → 淬火(850℃×1h,油冷)→ 高温回火(580℃×3h,空冷)→ 精加工。
2. ***终性能:抗拉强度≥900 MPa,屈服强度≥650 MPa,延伸率≥14%。
根据具体工件尺寸、性能要求和设备条件,工艺参数需适当调整。建议通过试验验证优化工艺。