45鋼（45#鋼）是一種中碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（含碳量0.42%~0.50%），其典型淬火工藝為：加熱至 **820~850℃** 充分奧氏體化并保溫（1.2~1.5分鐘/mm），隨后快速冷卻（水淬或油淬，簡(jiǎn)單件用水/鹽水，復(fù)雜件用油或聚合物淬火液），獲得高硬度馬氏體組織（未回火硬度≥HRC 55）；淬火后需立即進(jìn)行 回火（150~650℃, 1~2小時(shí)）以消除應(yīng)力并調(diào)整性能——低溫回火（150~250℃）保持高硬度（HRC 50~55），中高溫回火（350~650℃）提高韌性，其中調(diào)質(zhì)處理（500~650℃）可獲得優(yōu)良綜合力學(xué)性能。關(guān)鍵控制點(diǎn)包括：防氧化脫碳、冷卻均勻性、及時(shí)回火，適用于軸、齒輪等需強(qiáng)韌性的機(jī)械零件。

1. 淬火前準(zhǔn)備

• 材料檢查：確認(rèn)鋼材成分（含碳量0.42%~0.50%）及原始狀態(tài)（如鍛軋態(tài)、退火態(tài)）。

• 加工預(yù)留：預(yù)留后續(xù)磨削余量（淬火后可能變形）。

• 表面清理：去除油污、氧化皮等，避免加熱不均或表面缺陷。

2. 加熱過(guò)程

• 加熱溫度：

  • Ac3（完全奧氏體化溫度）：約780~850℃（通常選擇 820~850℃）。

  • 溫度過(guò)高易導(dǎo)致晶粒粗大，過(guò)低則奧氏體化不充分。

• 加熱設(shè)備：

  • 箱式電阻爐、鹽浴爐或可控氣氛爐（防止氧化脫碳）。

• 保溫時(shí)間：

  • 按工件有效厚度計(jì)算（通常 1.2~1.5分鐘/mm），確保透熱均勻。

3. 冷卻淬火

• 冷卻介質(zhì)：

  • 水或鹽水（5%~10% NaCl溶液）：冷卻速度快，適合簡(jiǎn)單形狀工件，但易變形開(kāi)裂。

  • 油（如20#或30#機(jī)油）：冷卻較緩和，適合復(fù)雜形狀，硬度略低（約HRC 50~55）。

  • 聚合物淬火液（如PAG）：平衡變形與硬度需求。

• 冷卻操作：

  • 工件快速浸入介質(zhì)并攪動(dòng)，避免蒸汽膜影響冷卻均勻性。

4. 回火（必選后續(xù)工藝）

• 目的：消除淬火應(yīng)力、降低脆性，調(diào)整硬度與韌性。

• 溫度選擇：

  • 低溫回火（150~250℃）：保持高硬度（HRC 50~55），用于耐磨件。

  • 中溫回火（350~500℃）：平衡強(qiáng)度與韌性（HRC 40~48），如彈簧件。

  • 高溫回火（500~650℃）：調(diào)質(zhì)處理（HRC 25~35），獲得綜合力學(xué)性能。

• 保溫時(shí)間：1~2小時(shí)（視工件尺寸而定），空冷。

5. 質(zhì)量檢驗(yàn)

• 硬度檢測(cè)：淬火后硬度應(yīng)達(dá)HRC 55以上（未回火前）。

• 變形檢查：測(cè)量尺寸變化，必要時(shí)校直。

• 金相分析：觀察馬氏體組織（細(xì)針狀為佳），避免未溶鐵素體或過(guò)熱組織。

注意事項(xiàng)

1. 防開(kāi)裂：復(fù)雜件可采用預(yù)冷（延遲淬火）或分級(jí)淬火（如先在鹽浴中稍冷再油冷）。

2. 脫碳控制：保護(hù)氣氛加熱或涂防氧化涂料。

3. 介質(zhì)溫度：油溫建議40~80℃，水溫≤30℃（避免蒸汽膜影響）。

4. 回火及時(shí)性：淬火后需在24小時(shí)內(nèi)回火，防止應(yīng)力開(kāi)裂。

示例工藝參數(shù)（Φ20mm軸類零件）

1. 加熱至840℃，保溫30分鐘。

2. 水淬（快速攪動(dòng)），冷卻至室溫。

3. 200℃回火2小時(shí)，空冷，硬度HRC 50~52。

通過(guò)合理控制參數(shù)，45鋼可滿足一般機(jī)械零件（如齒輪、軸類）的性能要求。復(fù)雜件建議優(yōu)先選用油淬或?qū)I(yè)咨詢。