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第2课:非标设计材料之S45C/45#钢(45号钢)

2017年12月29日 [机械材料教程] 浏览:10587 评论:2

上节讲到Q235A为非标设计行业中最主要的常用非标材料之一,而今天讲到的S45C也是非标行业中最主要的常用钢材料之一,大陆一般称之为45#钢(45号钢)。一些老设计工程师也称之为“油钢”(我不确定,我仅曾经遇到过一个将近40岁的工程师这样说)。

S45C的C含量为0.42%~0.5%之间,是一种优质碳素结构钢。

S45C在我们设计中主要用在一些关键零件,如轴。因为S45C能进行热处理。

第一:淬火后增加其一定的耐磨性。淬火后硬度高达HRC55~62,高频淬火一般是HRC58为合格(这是所有书上都这样说)。但是我们平时用一般只要淬火后HRC40-50即可。具体原因,我也是经验之谈,接触多了,应该是淬火工艺的问题。

第二:调质后增加其的综合性能,一般调质都按洛氏硬度HRC或布氏硬度表示。根据你的要求选择范围,一般HRC22~32不等或HB220~320不等。有些人说可以到达HRC34,我建议不要超过HRC32,如果你问我为什么,我只能回答经验之谈。您信就按我的来。

综合以上两点,从第一点可以理解S45C,或者说45#钢(45号钢)一般用于具有一定相互磨擦的零件;从第二点可以理解它一般用于轴类零件。(再补充一点就是有时你感觉用Q235A整体性能无法满足你的要求时,可以直接选择S45C,甚至很多公司都不使用Q235A,但是我不建议这样,Q235A毕竟焊接性能优于S45C,而非标设计有一个重要特点,就是铸件一般利用焊接件代替。) 

以下摘自网络(2017.12.29):

45#钢冷塑性一般,退火、正火比调质时要稍好,具有较高的强度和较好的切削加工性,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性,材料来源方便。适合于氢焊和氩弧焊,不太适合于气焊。焊前需预热,焊后应进行去应力退火。

正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。45#钢经调质处理后,其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢,但该钢淬透性较低,水中临界淬透直径为12~17mm,水淬时有开裂倾向。当直径大于80mm时,经调质或正火后,其力学性能相近,对中、小型模具零件进行调质处理后可获得较高的强度和韧性,而大型零件,则以正火处理为宜,所以,此钢通常在调质或正火状态下使用。

化学成分

含碳(C)量是0.42~0.50%,Si含量为0.17~0.37%,Mn含量0.50~0.80%,Cr含量≤0.25%,Ni含量≤0.30%, Cu含量≤0.25%。

密度7.85g/cm3,弹性模量210GPa,泊松比0.269。

处理方法

热处理

推荐热处理温度:正火850,淬火840,回火600。

45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。

1. 45号钢淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(最高可达HRC62)为合格。

实际应用的最高硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。

2.45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。

渗碳处理

一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件,其耐磨性比调质+表面淬火高。其表面含碳量0.8--1.2%,芯部一般在0.1--0.25%(特殊情况下采用0.35%)。经热处理后,表面可以获得很高的硬度(HRC58--62),芯部硬度低,耐冲击。

如果用45号钢渗碳,淬火后芯部会出现硬脆的马氏体,失去渗碳处理的优点。采用渗碳工艺的材料,含碳量都不高,到0.30%芯部强度已经可以达到很高,应用上不多见。0.35%从来没见过实例,只在教科书里有介绍。可以采用调质+高频表面淬火的工艺,耐磨性较渗碳略差。

(编辑:非标机械设计工程师网)

网友最新评论 (2)
  1. lxy
    一直对钢的热处理 方式搞不清,正火、回火、退火等等。百度又是千篇一律的书面解释,黎老师能开一节课将一下么。
    lxy2018-11-12 09:57:41回复
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