热处理常用计算公式.docx

1、热处理常用计算公式热处理常用计算公式一、 高斯误差函数（根据菲克第一、第二定律及边界条件导出）xcc022dtx )1e cl1 erf (2csc002dt注： C在时刻 t 离表面距离为 x处的浓度； c0 原始的均一浓度； cs 恒定值的表面浓度二、 气体渗碳层深、温度、时间、碳势之相关经验公式1.F.E 哈里斯（ F.E.Harris）(1)Hbboe 8287/ T t( H 为渗碳层深 )6700(2)D31.6t 10T（ D 为全渗碳层深）（ TF4bo金兰绝对温度）(3)D800t 103700 t（ T 为开尔文绝对温度）2.F.E.Harris 公式简化(1)H0.457

2、t（T =870 C ）(2)H0.533t（T =900 C ）(3)H0.635t（T=825 C ）3.回归方程（仅适用于 900930 C 20 Cr 渗碳）H 0.4697 0.243t （ T 为渗碳时间）4.真空渗碳经验公式(1) dt802.6t6700104921.5T1c12(2) tc tc0c2c0注： dt 为总渗碳深度（ mm）； tc 为渗碳期时间（ h）； t 为渗碳总时间（h）；c1 为技术要求的表面碳浓度； T 为工艺（渗碳）温度（ C ）； c0 为工件原始碳浓度。扩散期时间为td t tc5.渗碳深度数学模型 热加工工艺，1991（4） 金属热处理，19

3、97（4）(1)20CrMn Mo : S 0.6149 0.5773 t 0.5747C(2) 20CrMnTi : S 0.5248 0.5576 t 0.4218CS :渗碳层深度（mm） t ：渗碳时间（h） C ：渗碳碳势（%）6.几种渗碳钢渗层深度与渗碳时间对照表(1)20Cr.20CrMnTi 渗层深度与渗碳时间对照表渗碳层深度 （mm） 强渗时间（ h） 扩渗时间（ h）0.61.0 (0.8)2.01.00.81.2 (1.0)2.51.51.01.4 (1.2)3.02.01.21.6 (1.4)3.82.52(2)15# 、20 # 钢渗层深度与渗碳时间对照表渗碳层深度

4、（mm）强渗时间（ h）扩渗时间（ h）0.60.9 (0.8)3.00.51.00.81.2 (1.0)4.01.01.01.4 (1.2)5.01.01.21.6 (1.4)6.01.57.典型滴注式（控制渗剂滴量）气体渗碳工艺93010 CC 880 C/T排号均温强渗扩散降温甲醇甲醇煤油甲醇甲醇（ A ）（ B）（C）（ D）（ E）t/h注： A 180200D/min 打开排气孔B 160180D/min 关小排气孔C 105115D/min 调节排气孔D 120130D/minE 120130D/min三、反映淬透性的碳当量（Cep）计算Cep C1Mn1Ni1Cr1Mo1Cu1

5、P615541323四、 因态金属熔点的估算七熔 1535 65C 30 P 25 S 20Ti 8 Si 5Mn4 Ni 2V 2 Mo 80 B 1.5 Gr 1W 1300 H 90 N 80O C五、 金属再结晶温度与熔点的关系(1)t再 0.4t熔 164 C(2) T再0.35 0.40 T熔六、几种强度（硬度）指标的简易换算1.HB 与 b 的近似换算：(1) 轧制反锻钢件： b =3.43.6HB(2)铸钢件： b =34HB(3)铬钼硅钢： b =3.5HB(4)铬钼钢：b =3.3HB(5)硬铝合金： b =3.7HB(6)黄铜（合金）： b =5.3HB(7)纯铜（紫铜）

6、： b =4.8HB(8) 灰口铸铁： b =1.63HB-65.32.HRC 与 b （MPa）的换算： b =-801.24+50.8HRC3.HRC 与 HV 的换算：233H R C 14500HV100 H R C4七、 4s#力学性能与回火温度的函数关系式1.b =2263.8-2.65t(MPa)(t 为回火温度： 200700 C )2.5 =-11.39+0.066t(%)(t 为回火温度： 200700 C )3.HRC=75.46-0.09bt (t 为回火温度： 200700 C )4.HRC=(819-t)/10八、钢的成分、回火温度与硬度三元回火方程式HRC 75.

7、5 0.094 t C 6.66 W (C)注：HRC 为洛氏硬度值； t C 为回火温度； W (C ) 为钢的碳含量或碳当量，对于合金钢，碳当量以下式计算：Cep C1Mn1Cr Mo V1Ni Cu6515九、钢的临界点计算1.下临界点的近似计算：(1)Ac172325 Si15Cr 30W40 Mo50V 7Mn15 Ni C(2)Ac15130125 Mn 40Si26 Ni 42Cr C9(3)A172318 Ni 14Cu 12 Mn8W 16 Mo20Cr 26 Si 55V C(4)Ac172214 Mn14 Ni 22 Si23Cr C(5)Ac172311 Mn 17 N

8、i 29Si17 Cr 6W 290A C(6)Ae175533C23 Si18Mn 17Cr 5 Mo16V C52.上临界点（ Ac3 ）的近似计算：(1)Ac3855180C14 Mn18 Ni 2 Cr 45 Si C(2)Ac3900206C 15 Ni30 Mn11 Cr 20 Cu45 Si 104V 32Mo 13W 700 P C(3)Ac3930395C14 Mn55 Si6Cr 25 Mo83V C(4)Ac3910320C14 Ni 12Cu10 Mn5 Cr 7W14 Mo18 Si5V C（本经验公式适用于含碳量 0.40%的钢种）(5)Ac3 782150C 0.

9、40 14 Ni 12 Cu 10 Mn 5 Cr 7W 14 Mo 18 Si 5V C（适用于含碳量 0.40%的钢种）(6)Ac3854180C 44 Si14 Mn1.7Cr 18 Ni C(7)Ac351538 323 C25 Mn 80 Si32 Ni 3 Cr C9(仅适用于 0.300.60%C，2%Mn，1%Si，3.5%Ni，1.5%Cr， 1.5%Mo的钢种 )3.上临界点（ Acm）的近似计算：Acm 723340 x 0.80 30 Ni 18Cu 15 Mn 11W 22 Mo30 Si60Cr 80V （式中 X 为钢的含碳量）4贝氏体转变临界点（ BsBf）(1

10、) Bs 830 270C 90 Mn 37 Ni 70 Cr 83 Mo C(该公式仅适用于 0.100.55%C，0.201.70%Mn，5.0%Ni，3.5%Cr， 1.0%Mn的钢种 )6Bs 630 45Mn 35 Si 40V 30Cr 24 Mo 20 Ni (2)12W C(3) Bs 830 270 C 90 Mn 37 Ni 70Cr 83 Mu CB50 Bs 60 CBf Bs 120 C注：当钢的成分为 0.10 0.55%C ， 0.103.5%Cr ，0.201.70%Mn，0.105.0%Ni 时，计算误差在 2025 C5.马氏体转变临界点（ MsMf ）(1

11、)Ms520320 C 50 Mn 30Cr 20 Ni S Si C(2)Ms538317C33Mu 28Cr 17 Ni 11 Si 11 Mo 11W C（适用于合金结构钢的 Ms 点计算）(3)Ms 517 317 C33 Mn 26Cr 16 Ni 10 Si10 Mo 10W C(4)Ms517300C 33 Mn 26 Cr 16 Ni 10 Si10 Mo C(5)Ms52050 Mn 30Cr 20 NiMo SCuSi320 C（适用于 0.200.80%C 的工业用钢）(6)Ms514 10.62C10.092Mn10.07Cr10.033Si10.045Ni10.029

12、Mo10.013WC(7)Ms495 10.62C10.07Cr10.092Mz10.029Mo10.033Si10.013W10.045Ni10.012CoC(8)Ms7955500 C45 Mn 35V 30 Cr 20 Ni 16 Mo8W 5Si6Co15 Al C(9)Ms525350C0.0545 Mn 35V 30Cr 20 Ni 16 Mo 8W 5 Si6 Co15 Al C7(10) Mx K474C 33Mn 17 Ni 17Cr 21 Mo Ms ， K561；M10 ，K5513 ；M 50 ，K 5149；M90， K561 ； Mf ， K34615 ；(11)F

13、eMs 合金马氏体转变终 3 点：Mf650 560C 273 C6.马氏体形成量与形式温度的关系（工业用钢）(1)M 100 Ms 215 15 C(2)M 90Ms10310 C(3)M 50Ms479 C(4)M 10 Ms 10 3 C十、常用钢的热处理回火方程式 （50 种）（黄春峰，热加工工艺，1993，NO.3）使用说明：(1)钢村原材料化学成分及力学性能应符合国家技术标准要求（GB.YB 等），最大外径（或有效厚度） 接近或小于临界直径；(2)在淬火温度、回火时间与定值的条件下，回火方程仅适用于常规淬火、回火工艺；不可用于亚温淬火、复合热处理、形变热处理工艺等；(3)在热处理过

14、程中，还应选择正确的淬火介质，使冷却能力满足工艺要求；钢材要按要求预备热处理；除高速钢外，一般仅进行一次回火；(4)考虑到随机因素影响，钢材热处理后，回火实际硬度和温度与8计算所得数据允许误差为 5%；(5)H1123456789HRC ， H2HB，H330 #855C /水40 #835C /水45 #840C /水50 #825C /水60 #815C /水#810C /水6520Mn900C /水20Cr890C /油865 C /油12CrZNi 4865 C /油HV ，H4HRAH142.5120TH1651T15H16219000T 2H170.51T12H174225 TH1

15、78.31T12H 485120 TH1502T25H172.5340T（T400 C）H1 67.5 120T（ T 400C ）1018CrZNi 4W850C /油H1485T 21200001118CrZNi 4A870C /油H1485T 2800001220CrMnTiA870C /油H1481T 2160001330CrMo880C /油H162.51T161430CrNi 3830C /油H16001T21530CrMnSi880C /油H1622T451635SiMn850C /油H 254058 T91735CrMoV850C /油1838CrA850C /油930 C /

16、油1938CrMoAlA930 C /油2040Cr850C /油2140CrNi850C /油2240CrNiMo850C /油2350Cr835C /油2450CrVA850C /油2555SiMoV850C /油2655SiMnMoV870C /油2760SiZMn860C /油2865Mn820C /油29T 7810C /水30T8800C /水31T10780C /水32T12780C /水33 CrMn 840 C /油H 2 637.525TH1 50.9 152810 4T2H1 64 110T（T550 C）H1 95 110 T（T550 C）H1753T40H1633T

17、50H162.51T20H 163.53T55H1731T14H1603T50H1611T25H1681T 211250H1743T40H 177.5112TH1781T80H 182.7111TH 172.51T16H1671T30（100 C T 400 C ）1034 CrWMn 830 C /油980 C /油35 Cr12980 C /油36 Cr12MoV 1000 C /油970 C /油37Cr12Mo970 C /油38 3CrZW 8V 1150 C /油870 C /油39 8Cr 3870 C /油408CrV950C /油419Cr 3Si865C /油425CrNi

18、Mo855C /油435CrMnMo855C /油H1 69 125TH1 64 180T（T500 C）H1 107.51T10（T500 C）H1 65 1100T（T500 C）H3 850 12 T（T500 C）H3 1267 47 T（T500 C）H 3 1750 2T（T600 C）H1 68 7150T（T520 C）H1 148 15 T（T520 C）H 38005T9H1691T30H 172.51T16H1691T301144W18Cr 4V1280C /油45GCr 15850C /油1040 C /油461Cr131040 C /油47 2Cr13 1020 C /油48 3Cr13 1020 C /油49 4Cr13 1020 C /油50 1Cr17 Ni 2 1060 C /油1060 C /油519Cr181060 C /油H193 331250T 2H173323TH1411T100（T450 C）H11150320T（450 C T 620C ）H115015T（T550 C）H1 62510 4T26（T350 C）H168.52021 104T2（T400 C）H1 60 120T（T400 C）H1 62 150T（T450 C）H1 83