钢的基本计算公式超全文档格式.docx
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努氏硬度→洛氏硬度
因为努氏硬度与洛氏硬度的对应曲线类似于抛物线，故由曲线得出近似的换算公式为
此公式比较精确，可以作为使用参考。
连铸常用的计算公式
浇注能力：
连铸机每分钟浇注的钢液量
Q=nFVr
Q
连铸机的浇注能力（吨/分钟）
n
流数
F
连铸坯的断面积（m2）
V
拉坯速度（m/min）
r
连铸坯的比重
钢液成坯率
C1=（浇注坯量/钢液浇筑量）×
100%
一般为96～98%
连铸坯的合格率
C2=（合格铸坯量/浇注坯量）×
一般为96～99%
连铸坯的日有效作业率
C3=（连铸机每日实际浇注时间/24）×
连铸机的日产量
Q日=24×
60×
Q×
C1×
C2×
C3
浇注能力（吨/分钟）
钢水收得率
C4=（合格的铸坯量/钢液浇注量）×
连铸机的流数
n=G/（F×
V×
r×
T）
G
盛钢桶容量（t）
铸坯的断面积（m2）
坯拉速度（m/min）
连铸坯的比重（t/m3）（碳素镇静钢7.6，沸腾钢7.4）
T
盛钢桶内钢液允许的浇注时间（min）
盛钢桶内钢液最大允许的浇注时间
T最大=[（lgG-0.2）/0.3]×
f
T最大
盛钢桶内钢液最大允许的浇注时间（分钟）
盛钢桶容量（吨）
质量系数，取决于盛钢桶所允许的温度损失，要求格的钢种取10，要求低钢种取12
拉坯速度
V=K×
L/F
L
铸坯断面周长（mm）
铸坯的断面积（mm2）
K
速度系数（m×
mm/
）
方坯45～75，板坯45～60，圆坯35～45
中间包的最小容量
G中小=1.3FVrTn
G中小
中间包最小容量（t）
钢液比重（t/m3）
一般取7.0
更换盛钢桶所需时间（t）
结晶器倒锥度
εs=（S下-S上）/S下×
εs
结晶器倒锥度（%）
S下
结晶器下口面积（mm2）
S上
结晶器上口面积（mm2）
对于矩形坯和板坯连铸机，铸坯的宽度和厚度方向上的收缩率不一样
结晶器倒锥度计算
ε=（L下-L上）/L下×
100%
ε
结晶器边长计算的倒锥度（%）
L下
结晶器下口宽边或窄边的长度（mm）
L上
结晶器上口宽边或窄边的长度（mm）
结晶器的冷却强度
Q=0.0036Fv
结晶器冷却水量（m3/h）
结晶器水缝总面积（mm2）
其中F=B×
D
B
结晶器的水缝周长（mm）
结晶器水缝断面宽度，取4～5mm
v
冷却水在水缝内的流速，方坯取6～12m/s，板坯取3.5～5m/s
二次冷却段的耗水量
Q=W×
二冷区耗水量（m3/h）
W
二次冷却强度（升/千克钢）（也叫比水量：
所消耗的冷却水量与通过二冷区的铸坯质量的比值。
）低碳钢比水量1.0～1.2升/千克钢；
中高碳钢，低合金钢比水量0.7～1.0升/千克钢；
不锈钢，裂纹敏感钢比水量0.4～0.6升/千克钢；
高速钢比水量0.1～0.3升/千克钢
连铸机理论小时产量（t/h）
浇注平台温度（盛钢桶开始浇注时，桶内钢液测量的温度）
T平=T中+△T1+△T2+βt
T平
浇注平台温度（℃）
T中
中间包内钢液的理论浇注温度（℃）
△T1
中包内钢液初期温度降低值（℃）（与中包预热状态有关，一般10～15℃）
△T2
钢液从盛钢桶到中间包的温度降低值（℃）
β
盛钢桶内自然降温速率（℃/min）
盛钢桶50吨为1.3～1.5℃/min，盛钢桶100吨为0.5～0.6℃/min，盛钢桶200吨为0.3～0.4℃/min，盛钢桶300吨为0.2～0.3℃/min
t
盛钢桶内钢液最大允许浇注时间（min）
连铸浇注温度（中间包内钢液温度）
T中=T熔+a
中间包的钢液理论浇注温度（℃）
T熔
钢液的熔点（℃）
T熔=1538℃-[88C%+8Si%+5Mn%+30P%+25S%+5Ca%+4Ni%+2Mo%+2V%+1.5Cr%]
a
钢液的过热度（℃）
中包过热度取值范围10～30℃，铸坯断面大的取值高一些
钢的热处理工艺设计经验公式
钢的热处理
1.1正火加热时间
t=KD
加热时间
工件有效厚度（mm）
加热时间系数（s/mm）
K值的经验数据
加热设备
加热温度（℃）
碳素钢K/（S/mm）
合金钢K（S/mm）
箱式炉
800~950
50~60
60~70
盐浴炉
12~25
20~30
1.2正火加热温度
根据钢的相变临界点选择正火加热温度
低碳钢
T=Ac3+（100~150℃）
中碳钢
T=Ac3+（50~100℃）
高碳钢
T=Ac3+（30~50℃）
亚共析刚
T=Ac3+（30~80℃）
共析钢及过共析钢
T=Acm+（30~50℃）
1.3淬火加热时间
t=a×
K×
D（不经预热）
t=（a+b）×
D（经一次预热）
t=（a+b+c）×
D（经二次预热）
加热时间（min）
到达淬火温度的加热系数（min/mm）
b
到达预热温度的加热系数（min/mm）
c
到达二次预热温度的加热系数（min/mm）
装炉修正系数
工件的有效厚度（mm）
在一般的加热条件下，采用箱式炉进行加热时，碳素钢及合金钢a多采用1～1.5min/mm；
b为1.5～2min/mm（高速钢及合金钢一次预热a=0.5～0.3；
b=2.5～3.6；
二次预热a=0.5～0.3；
b=1.5～2.5；
c=0.8～1.1），若在箱式炉中进行快速加热时，当炉温较淬火加热温度高出100～150℃时，系数a约为1.5～20s/mm，系数b不用另加。
若用盐浴加热，则所需时间，应较箱式炉中加热时间少1/5（经预热）至1/3（不经预热）左右。
工件装炉修正系数K
工件装炉方式
修正系数
t030111.1
1.0
t030111.3
2.0
t030111.5
1.3
t030111.7
1.4淬火加热温度
亚共析钢的淬火加热温度
Ac3+（30~50℃）
共析和过共析钢
Ac1+（30~50℃）
合金钢的淬火加热温度
Ac1（或Ac3）+（50~100℃）
1.5回火加热时间
对于中温或高温回火的工件，回火时间是指均匀透烧所用的时间
t=aD+b
回火保温时间（min）
工件有效尺寸（mm）
加热系数（min/mm）
附加时间，一般为10~20min
盐浴的加热系数为0.5~0.8min/mm；
铅浴的加热系数为0.3~0.5min/mm;
井式回火电炉（RJJ系列回火电炉）加热系数为1.0~1.5min/mm
箱式电炉加热系数为2~2.5min/mm
1.6回火加热温度
T=200+k（60-x）
x
回火后硬度值（HRC）
k
待定系数，对于45钢，x＞30，k=11
大量试验表明，当钢的回火参数P一定时，回火所达到的工艺效果—硬度值或力学性能相同。
因此，按传统经验式确定回火参数仅在标准态（回火1h）时方可使用，实际生产应用受到限制。
为了解决上述问题，将有关因素均定量表达，文献中导出如下回火公式:
（1）
在200~400℃范围：
HV=640-（T-20）×
1.05+（lgt-1.28）×
366+（T-200）（lgt-1.28）×
0.036
（2）
在400~600℃范围：
HV=17.2×
103/T-（lgt-1.28）×
29.4-（T-400）（lgt-1.28）×
0.023
回火温度℃
回火时间min
对比可以看出影响回火效果的主要因素是T和t能较好，较真实地反映出实际工艺参数的影响，定量地表达了不同温度区间回火硬度的变化特征。
钢的淬火冷却时间计算
钢预冷淬火时空气预冷时间ty（s）
ty=12+（3~4）D
淬火工件危险截面厚度（mm）
钢Ms点上分级冷却时间tf（s）
tf=30+5D
钢的淬火硬度的计算
钢终端淬火试验时，距试样顶端4~40mm范围内各点硬度H4~40（HRC）
H4~40=88C1/2-0.0135E2C1/2+19Cr1/2+6.3Ni1/2+16Mn1/2+35Mo1/2+5Si1/2-0.82G-20E1/2+2.11E-2
E
到顶端距离（mm）
奥氏体晶粒度
钢的最高淬火硬度，即淬火钢获得90%马氏体时的硬度Hh（HRC）
Hh=30+50C
钢的临界淬火硬度，即淬火钢获得50%马氏体时的硬度H1（HRC）
H1=24+40C
钢淬火组织为马氏体时的硬度HVM
HVM=127+949C+27Si+11Mn+8Ni+16Cr+21logvM
钢淬火组织为贝氏体时的硬度HVB
HVB=-323+185C+330Si+153Mn+65Ni+144Cr+191Mo+logv
B（89+54C-55Si-22Mn-10Ni-20Cr-33Mo）
钢淬火组织为珠光体-铁素体的硬度HVPF
HVPF=42+223C+53Si+30Mn+13Ni+7Cr+19Mo+logv
PF（10-19Si+4Ni+8Cr+130V）
钢回火后硬度的计算
钢淬火组织为马氏体时的回火硬度HVM
HVM=-74-434C-368Si+15Mn+37Ni+17Cr-335Mo-2235V+（103/PB）（260+616C+321Si-21Mn-35Ni-11Cr+352Mo-2345V）
PB
回火参数（回火温度×
回火时间），此处加热时间为1h
钢淬火组织为贝氏体时的回火硬度HVB
HVB=262+162C-349Si-64Mn-6Ni-186Cr-485Mo-857+（103/PB）（-149+43C+336Si+79Mn+16Ni+196Cr+498Mo+1094V）
钢回火后硬度回归方程
HRC=75.5-0.094T+0.6
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