
金属调质(淬火 + 高温回火,中碳钢最常用)
一、定义
调质 = 淬火 + 500~650℃高温回火,只适用于中碳钢、中碳合金钢(C:0.3%~0.5%),成品组织:回火索氏体(铁素体 + 细小球状碳化物),兼顾高强度 + 高韧性 + 良好塑性,是泵轴、连杆、螺栓、齿轮主力热处理。
区别:低温回火 (150~250℃)= 高硬耐磨;中温回火 (350~450℃)= 弹簧钢;高温回火 = 调质
二、完整两道工序
1. 淬火(第一步:淬硬、出高应力马氏体)
升温:Ac3 以上 30~50℃
45 钢:840~860℃;40Cr:850℃;42CrMo:860~880℃
保温:按工件厚度,每 25mm 保温 30~60min,组织全部变成奥氏体
冷却:
45 碳钢:水冷(冷却快、淬透好)
40Cr/42CrMo 合金钢:油冷(变形小、防开裂)
淬火后:硬度 HRC50~58,很硬但脆性大、内应力极高,易断裂,必须回火
2. 高温回火(第二步:去应力、增韧、调综合性能)
温度:500~650℃,温度越高硬度越低、韧性越好
保温:充分分解马氏体,消除淬火应力,出炉空冷
成品硬度常用:HB220~280(HRC20~30),易切削、抗冲击、抗疲劳
三、常用钢材调质工艺(泵类轴件高频)
| 材质 | 淬火温度 | 冷却 | 回火温度 | 调质硬度 | 适用 |
|---|
| 45# | 850℃ | 水冷 | 580~620℃ | HB210~250 | 普通泵轴、法兰、螺栓 |
| 40Cr | 850℃ | 油冷 | 540~580℃ | HB240~280 | 中载泵轴、齿轮、联轴器 |
| 42CrMo | 870℃ | 油冷 | 560~600℃ | HB250~290 | 高压泵主轴、重载曲轴 |
四、三大调质分类(按性能)
强韧调质(常规):回火 550~620℃,通用轴类、泵体传动件(最常用)
高强度调质:回火 500~540℃,硬度偏高 HRC30~36,高压受力件
高韧调质:回火 650~690℃,HB180~220,冷加工、易折弯零件
五、应用场景(泵行业)
泵轴、传动轴、连杆:交变扭转 + 冲击,单调质即可
齿轮、阀芯:调质 + 表面淬火 / 氮化:心部韧(调质)、表面耐磨(高频 / 氮化),内韧外硬
阀体、重载螺栓全部优先调质
六、优缺点
✅优点:强度、韧性、塑性均衡,抗疲劳、不易脆断,后续机加工性能好
❌缺点:表面硬度偏低、不耐磨,需耐磨要叠加表面热处理