钢的热解决临界点是怎么确定的 (简述钢的常见热处理方法与原理)

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• 钢的热解决临界点是怎么确定的？
• 什么是临界点，如何计算临界点？

钢的热解决临界点是怎么确定的？

【热解决中的临界温度】指相变临界点的温度，铁碳合金相图中碳钢在十分缓慢加热活冷却环节中，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。

但在热解决时，实践加热活冷却的速度无法能是十分缓慢的，因此，组织的转变都偏离平衡临界点出现通畅现象，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，钢在实践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。

钢的临界点含意如下：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结束温度，ACcm：过共析钢加热时，二次渗碳体向奥氏体溶入的结束温度，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解决的加热和冷却时组织出现变动的温度的重要依据。

【热解决温度确定】回火是热解决工艺环节中的重要工序之一。

通常，机械整机热解决的硬度（H），取决于回火温度（T）和回火期间（t），三者之间存在着必定的函数相关H＝f（T，t）。

当回火期间必定时，钢的回火硬度与回火温度的函数相关可划为四种类型（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③④两种类型在经常使用时，计算和作图都极为不便，所以，为繁难适用起见，大少数状况下都可简化成直线或抛物线型，用阅历方程（公式）示意，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种钢材的热解决回火方程，重要是依据实践工艺实验和无关参考文献的数据，运用数理统计方法计算和批改所得。

回火方程适用性强，可作为机械整机的技术设计和制订热解决工艺规范时参考。

表中罗列的50种钢材热解决回火方程，在实践消费中经常使用时应留意下列疑问：（1）钢材原资料的化学成分及力学功能应合乎国度技术规范需要（GB、YB等），最大外径（或相对厚度）凑近或小于淬火临界直径。

（2）回火方程仅适用于惯例淬火、回火工艺；不适用于亚温淬火、复合热解决、踪迹热解决等工艺。

（3）在热解决环节中，应正确决定淬火介质，使冷却才干满足工艺需要；钢材按需要启动筹备热解决；除高速钢外，普通仅启动一次性回火。

（4）思考到随机起因的影响，钢材热解决后，实践回火硬度和温度与计算所得值准许有≤5%的误差。

通常证实，本文介绍的罕用50种钢材的热解决回火方程（阅历公式），适用繁难。

对机械整机金属资料的决定、力学功能后劲的施展，技术目的的制订以及产质量量的提高均有协助。

金属资料热解决回火方程的建设，也是建设热解决柔性系统（FCM）的首要前期上班之一。

罕用50种钢材的热解决回火方程序号 钢种 淬火温度（℃）/冷却介质 回火方程Hi T1 30 855/水 H1＝42.5－1/20?T T＝850－20H12 40 835/水 H1＝65－1/15?T T＝950－15H13 45 840/水 H1＝62－1/9000?T2 T＝4 50 825/水 H1＝70.5－1/13?T T＝916.5－13H15 60 815/水 H1＝74－2/25?T T＝925－12.5H16 65 810/水 H1＝78.3－1/12?T T＝942－12H17 20Mn 900/水 H4＝85－1/20?T T＝1700－20H48 20Cr 890/油 H1＝50－2/45?T T＝1125－22.5H19 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/?T2 T＝11 20CrMnTiA 870/油 H1＝48－1/?T2 T＝12 30CrMo 880/油 H1＝62.5－1/16?T T＝1000－16H113 30CrNi3 830/油 H1＝600－1/2?T T＝1200－2H3（H3≤475）14 30CrMnSi 880/油 H1＝62－2/45?T T＝1395－22.5H115 35SiMn 850/油 H1＝637.5－5/8?T T＝1020－1.6H116 35CrMoV 850/油 H1＝540－2/5?T T＝1350－2.5H117 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＝1000－13.3H120 40CrNi 850/油 H1＝63－3/50?T T＝1050－16.7H121 40CrNiMo 850/油 H1＝62.5－1/20?T T＝1250－20H122 50Cr 835/油 H1＝63.5－3/55?T T＝1164.2－18.3H123 50CrVA 850/油 H1＝73－1/14?T T＝1022－14H124 55SiMoV 850/油 H1＝70－3/50?T T＝1166.7－16.7H125 55SiMnMoV 870/油 H1＝61－1/25?T T＝1525－25H126 60Si2Mn 860/油 H1＝68－1/?T2 T＝27 65Mn 820/油 H1＝74－3/40?T T＝986.7－13.3H128 T7 810/水 H1＝77.5－1/12?T T＝930－12H129 T8 800/水 H1＝78－1/80?T T＝891.4－11.4H130 T10 780/水 H1＝82.7－1/11?T T＝930.3－11H131 T12 780/水 H1＝72.5－1/16?T T＝1160－16H132 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＝1725－25H134 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＝1440－1.8H339 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＝2070－30H141 5CrNiMo 855/油 H1＝72.5－1/16?T T＝1160－16H142 5CrMnMo 855/油 H1＝69－3/50?T T＝1150－16.7H143 W18Cr4V 1280/油 H1＝93－3/?T T＝44 GCr15 850/油 H2＝733－2/3?T T＝1099.5－1.5H245 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

什么是临界点，如何计算临界点？

【热解决中的临界温度】指相变临界点的温度，铁碳合金相图中碳钢在十分缓慢加热活冷却环节中，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。

但在热解决时，实践加热活冷却的速度无法能是十分缓慢的，因此，组织的转变都偏离平衡临界点出现通畅现象，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，钢在实践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。

钢的临界点含意如下：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结束温度，ACcm：过共析钢加热时，二次渗碳体向奥氏体溶入的结束温度，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解决的加热和冷却时组织出现变动的温度的重要依据。

【热解决温度确定】回火是热解决工艺环节中的重要工序之一。

通常，机械整机热解决的硬度（H），取决于回火温度（T）和回火期间（t），三者之间存在着必定的函数相关H＝f（T，t）。

当回火期间必定时，钢的回火硬度与回火温度的函数相关可划为四种类型（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③④两种类型在经常使用时，计算和作图都极为不便，所以，为繁难适用起见，大少数状况下都可简化成直线或抛物线型，用阅历方程（公式）示意，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种钢材的热解决回火方程，重要是依据实践工艺实验和无关参考文献的数据，运用数理统计方法计算和批改所得。

回火方程适用性强，可作为机械整机的技术设计和制订热解决工艺规范时参考。

表中罗列的50种钢材热解决回火方程，在实践消费中经常使用时应留意下列疑问：（1）钢材原资料的化学成分及力学功能应合乎国度技术规范需要（GB、YB等），最大外径（或相对厚度）凑近或小于淬火临界直径。

（2）回火方程仅适用于惯例淬火、回火工艺；不适用于亚温淬火、复合热解决、踪迹热解决等工艺。

（3）在热解决环节中，应正确决定淬火介质，使冷却才干满足工艺需要；钢材按需要启动筹备热解决；除高速钢外，普通仅启动一次性回火。

（4）思考到随机起因的影响，钢材热解决后，实践回火硬度和温度与计算所得值准许有≤5%的误差。

通常证实，本文介绍的罕用50种钢材的热解决回火方程（阅历公式），适用繁难。

对机械整机金属资料的决定、力学功能后劲的施展，技术目的的制订以及产质量量的提高均有协助。

金属资料热解决回火方程的建设，也是建设热解决柔性系统（FCM）的首要前期上班之一。

罕用50种钢材的热解决回火方程序号 钢种 淬火温度（℃）/冷却介质 回火方程Hi T1 30 855/水 H1＝42.5－1/20?T T＝850－20H12 40 835/水 H1＝65－1/15?T T＝950－15H13 45 840/水 H1＝62－1/9000?T2 T＝4 50 825/水 H1＝70.5－1/13?T T＝916.5－13H15 60 815/水 H1＝74－2/25?T T＝925－12.5H16 65 810/水 H1＝78.3－1/12?T T＝942－12H17 20Mn 900/水 H4＝85－1/20?T T＝1700－20H48 20Cr 890/油 H1＝50－2/45?T T＝1125－22.5H19 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/?T2 T＝11 20CrMnTiA 870/油 H1＝48－1/?T2 T＝12 30CrMo 880/油 H1＝62.5－1/16?T T＝1000－16H113 30CrNi3 830/油 H1＝600－1/2?T T＝1200－2H3（H3≤475）14 30CrMnSi 880/油 H1＝62－2/45?T T＝1395－22.5H115 35SiMn 850/油 H1＝637.5－5/8?T T＝1020－1.6H116 35CrMoV 850/油 H1＝540－2/5?T T＝1350－2.5H117 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＝1000－13.3H120 40CrNi 850/油 H1＝63－3/50?T T＝1050－16.7H121 40CrNiMo 850/油 H1＝62.5－1/20?T T＝1250－20H122 50Cr 835/油 H1＝63.5－3/55?T T＝1164.2－18.3H123 50CrVA 850/油 H1＝73－1/14?T T＝1022－14H124 55SiMoV 850/油 H1＝70－3/50?T T＝1166.7－16.7H125 55SiMnMoV 870/油 H1＝61－1/25?T T＝1525－25H126 60Si2Mn 860/油 H1＝68－1/?T2 T＝27 65Mn 820/油 H1＝74－3/40?T T＝986.7－13.3H128 T7 810/水 H1＝77.5－1/12?T T＝930－12H129 T8 800/水 H1＝78－1/80?T T＝891.4－11.4H130 T10 780/水 H1＝82.7－1/11?T T＝930.3－11H131 T12 780/水 H1＝72.5－1/16?T T＝1160－16H132 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＝1725－25H134 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＝1440－1.8H339 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＝2070－30H141 5CrNiMo 855/油 H1＝72.5－1/16?T T＝1160－16H142 5CrMnMo 855/油 H1＝69－3/50?T T＝1150－16.7H143 W18Cr4V 1280/油 H1＝93－3/?T T＝44 GCr15 850/油 H2＝733－2/3?T T＝1099.5－1.5H245 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