45号钢是一种含碳量为0.45%的碳钢，具有价格低廉、切削性能好、淬火后强度高、调质处理后韧性好、耐磨性好等特点，广泛应用于制造结构零件和中低档注塑模具。
“45号钢”是一个简单的名字，通常标有“45#”。实际上GB标准钢号是“45”，它不是顺序号，读作“45号钢”并不准确。
>>成份标准
S45C类似于45钢型号。(JIS)和1045(AISI)。另外，我国冶金标准规范包含SM45品牌专业标明注塑模具的用途。与45钢相比，SM45的磷硫含量较低，钢纯度较强。
>>物理性能（GB/T 699-1999）
注意：对于超过80mm的钢材，允许其断后伸长率和断面收缩率比上述钢材减少2%和5%。
>>热处理和强度
淬火工艺标准介绍：淬火温度为820~860℃，水冷或油冷，强度高，≥50HRC。
回火工艺标准：回火温度为500~560℃，空冷，强度为25~33HRC。
这种环境温度淬火就是调质处理。质量调节使45钢的强度、塑性和韧性更好地平衡，综合性能优异，能够融入交变负载环境。
45钢调质后表面硬度低，不耐磨。所以调质比较常见 对零件表面硬度进行感应淬火。
下表显示了回火温度与硬度的关联：
注：①淬火为840℃水淬。②在45钢淬火之前，强度超过HRC55(最高可达HRC62)才能达到标准。HRC55(感应淬火HRC58)是实际应用的最高强度。
45钢(840±10℃)金相图
45钢(840±10℃)金相图
图1(100×)
图1(500×)
材料：45#钢
工艺状态：加热至(840±10℃)，保温1h，冷至600℃，再保温1h，空冷
腐蚀方法：4%硝酸酒精溶液腐蚀
结构表明：珠光体和白色网状铁素体，晶粒度为8级。
45钢的淬火是将钢加热到Ac3以上30。～50℃，保温后在空气中自然冷却。它与完全退火的重要区别在于制冷速度快，旨在使钢的部门正常化，增加和缩小珠光体量，减少铁素体总数。
45钢的淬火是将钢加热到Ac3以上30。～50℃，保温后在空气中自然冷却。它与完全退火的重要区别在于制冷速度快，旨在使钢的部门正常化，增加和缩小珠光体量，减少铁素体总数。
如果使用45钢作为一般构造部件，淬火可以作为最后的热处理。通过淬火，锻造或锻造后的机构可以得到改善，奥氏体晶粒可以得到优化，使机构均匀化，产生细而均匀的铁素体和珠光体机构，晶粒度可以达到8级。从图1可以看出，珠光体的层距相当小，从而提高了钢的强度、硬度和韧性。
45钢是比较常见的调质钢。在淬火和高温回火之前，必须进行正火处理，以获得对称细致的机构作为预热处理的关键过程。
金相图45钢(手工电弧焊)
图1 200X
图2 500X
图3 200X 图4 200X
图5 200X 图6 100X
材料：45钢
工艺状况：
图1–2：手工电弧焊
图3–6：手工电弧焊，焊接前未热，焊接后未消除应力解决方案
腐蚀方法：4%硝酸酒精溶液腐蚀
机构表明：
图1：上端为焊缝区，显微组织为奥氏体、贝氏体、托氏体和少量柱状铁素体；下面是热影响区的超温外观:奥氏体、贝氏体、托氏体和少量铁素体，沿着晶体遍布黑色托氏体。
图2：图1过热区的外观倍率较高。
图2：图1过热区外观更高倍率。焊缝区域由液相向马氏体(快速冷却和成柱形)变化，然后在冷却过程中，铁素体从柱形马氏体的晶界上沉淀出来，勾勒出柱形结晶的轮廓，然后与铁素体相邻，引起非自发成核的贝氏体变化和非自发成核及其自发成核的托氏体变化。
由于冷却速度快，残留部分的碳含量比先变区域的可淬性提高，导致马氏体发生变化。
由于母材为45钢，与高碳钢相比具有良好的淬火性能，在焊后制冷过程中，母材热影响区过热区出现大量奥氏体。由于马氏体相变的形成，焊接和热影响区域都有一定的组织应力，容易引起干裂。特别是在过热区域，晶粒较粗，奥氏体针较长，且无淬火，应力较高，这里是焊接最薄弱的区域，产生缝隙的敏感性也较大。
图3上部为焊接机构：珠光体和铁素体，首先分析铁素体沿柱状晶界析出。图片下半部分为半熔化区和过热区的母材热影响区；白色淬火马氏体，黑色针状下贝氏体和托氏体。焊接和母材的融合状况良好。
焊接金属凝结时，首先在与母材相连的溶池边缘逐渐结晶，因为母材温度低，传热性好，温度场大，结晶速度小，所以母材溶池附近的结晶要直接结晶在母材晶体上生长。但此时受焊接热循环的影响，母材边缘迅速被加热到高温，导致晶体过热，使得晶体非常粗壮。焊接从这些粗晶体中不断生长的新型焊接晶体也非常粗壮。另外，焊接时焊接温度很高，都是因为柱状晶体容易粗大。母材半熔化区一般较小，金相法难以清晰区分，而过热区较宽，晶体非常粗壮，制冷变化后奥氏体针叶也非常粗壮。
一般来说，焊丝含碳量低于母材，铁素体比例高，铁素体膨胀系数小，晶体折叠应力小。同时，铁素体具有良好的塑性，容易变形，可以降低应力，从而防止焊缝的形成。高碳钢马氏体冷却后，易转化为珠光体和铁素体，而母材45钢属于中碳钢，具有一定的淬透性，焊接后冷却，重结晶区马氏体易转化为奥氏体。
图4是热影响区稳定重结晶区的组织，是白色淬火马氏体、黑色针下贝氏体、黑色托氏体、黑色小块细珠光体和沿晶体覆盖白色铁素体的少许混合组织。正常重结晶区(或正常淬火区)的加热温度是从AC3到晶体的显著生长温度区。在这个温度区，奥氏体晶粒比较微妙。变化后，奥氏体针叶长度较短，离过热区越近，奥氏体化温度越高，成分越对称，马氏体越稳定，空冷后获得马氏体组织的可能性越大。相反，离不完全淬火区越近，温度越小，成分越不均匀，马氏体越不稳定，非马氏体组织越容易溶解，产生上述混合组织。
图5：母材重结晶区不完整，其组织为黑色细块珠光体和白色铁素体，部分铁素体呈微小针状沉淀，产生魏氏机构。
在这个地区焊接时，母材的加热温度在AC1~AC3之间。由于加热温度很低，没有完全奥氏体化，一些铁素体保存了原材料的带状组织，没有改变。奥氏体化部分，由于温度低，奥氏体晶粒非常细小，不稳定，容易转化为更小的珠光体和铁素体。由于冷却速度快，部分铁素体呈细针状析出，导致魏氏体。
图6：初始母材机构，珠光体和铁素体，呈冷轧带状分布。图中铁素体中间的灰色长条形夹杂物为硫酸盐，冷轧时塑性夹杂物沿轧制方向变成长条形，夹杂物可以成为铁素体沉淀和成长的外部非自发核的关键。因此，铁素体核心分布长条形的硫酸盐经常可以在冷轧材料中看到。
45钢属于中碳钢，其锻性比高碳钢差很多。因此，焊接时通常需要在焊接前预热和焊接后除应力。在这种情况下，由于焊接前的预热和焊接后的除应力解决方案，马氏体组织容易出现在热影响区。奥氏体硬度高，延展性大，容易引起应变产生的应力，但不能引起变形以吸收应变能量，从而导致冷间隙的形成。与此同时，也是使用时容易产生疲劳缝隙的地方。特别是过热地区的粗奥氏体也是焊接的薄弱地区。特别是过热地区的粗奥氏体也是焊接的薄弱地区。
检举/反馈
