本發明屬于材料熱處理技術領域，具體涉及一種45號鋼工件的淬火方法。
背景技術：
45號鋼為優質碳素結構用鋼，廣泛應用于摩托車、汽車上，特別是那些在交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等，在工作中要承受巨大的摩擦力，通常采用淬火的方法來提高自身的硬度、耐磨性和使用壽命。目前常用的45號鋼淬火無論是熱處理工藝手冊推薦和實際應用都是要求加熱到840-860℃后在淬火介質中快速冷卻以達到一定硬度，然后在540℃左右回火，這樣的淬火處理中，冷拉45圓鋼經常會出現淬火開裂的情況，導致零件報廢，合格率有時僅為50％左右。常用的淬火介質為清水，5-10％NaCl水溶液等水基型淬火劑，水基型淬火劑具有安全，環保，使用壽命長，使用成本低等優點，然而水基型淬火劑冷卻速度快，容易導致工件開裂等局限性，需要通過調整淬火劑的組成成分來克服以上問題。
技術實現要素：
鑒于上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種防止45號鋼工件淬裂的淬火工藝。
本發明的技術方案如下：
一種防止45號鋼工件淬裂的淬火工藝，包括如下步驟：
(1)將工件擺放在加熱設備中，加熱到760～780℃，保溫40～60min；
(2)將加熱設備溫度降至740～750℃，保溫5～10min；
(3)將工件浸入120～150℃淬火劑中進行淬火后，取出工件放入空氣中冷卻至室溫；
(4)步驟(3)的工件在450-460℃回火，保溫30-60min。
進一步地，在上述技術方案中，所述的淬火劑按質量百分含量由以下組分組成：聚乙烯醇15-20％、氯化鉀5-6％、氯化鈉1-2％、麥芽糊精1-5％、余量水。所述的淬火劑也可以采用常規的水基型淬火劑，如5％-10％NaCl水溶液，優選10％NaCl水溶液、10-20％PAG水溶液，優選20％PAG水溶液。
進一步地，在上述技術方案中，所述聚乙烯醇的分子量為16000～20000。
進一步地，在上述技術方案中，所述工件為直徑為4mm-12mm的45號鋼圓柱形零件。
進一步地，在上述技術方案中，在步驟(4)中，回火時間為2-2.5min/mm。
本發明的有益效果：
本發明在較低溫度(760～780℃)加熱工件，可獲得細小而均勻的奧氏體晶粒，然后在更低的溫度(740～750℃)下保溫處理，使工件截面溫度均勻，在較高溫度的淬火劑中冷卻，最后在低溫回火，延長回火保溫時間，以確保工件熱透，這種淬火工藝，與傳統工藝相比，有效避免了工件的淬火變形、開裂，提高工件的強度和韌性。
直徑4mm-12mm的45號鋼工件的淬火，采用傳統的淬火工藝，容易出現淬火變形、淬裂等，淬火合格率低，本發明改進淬火溫度以及淬火回火保溫時間登淬火工藝，結合采用特定的淬火劑，有效避免了該類工件在熱處理過程中易出現變形、淬裂的現象，合格率達到98％以上，工件的硬度HRC≥50。
具體實施方式
下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。
下面實施例中的45號鋼工件為：直徑4mm-12mm的小規格圓棒零件(南京鋼鐵總公司)。
實施例1
一種防止45號鋼工件淬裂的淬火工藝，包括如下步驟：
(1)將直徑為4mm的圓柱形45號鋼工件擺放在加熱設備中，加熱到760℃，保溫45min；
(2)將加熱設備溫度降至740℃，保溫10min；
(3)將工件浸入120℃淬火劑中進行淬火后，將工件取出放入空氣中冷卻至室溫；
(4)步驟(4)的工件在45℃回火，回火時間為2min/mm，保溫30min，空氣中冷卻至室溫；
其中，在步驟(3)中的淬火劑為10％NaCl水溶液。
上述方法得到的工件基本沒有變形、裂紋等，產品合格率為90％，產品硬度HRC＞50。
實施例2
一種防止45號鋼工件淬裂的淬火工藝，包括如下步驟：
(1)將直徑為4mm的圓柱形45號鋼工件擺放在加熱設備中，加熱到760℃，保溫45min；
(2)將加熱設備溫度降至745℃，保溫10min；
(3)將工件浸入120℃淬火劑中進行淬火后，將工件取出放入空氣中冷卻至室溫；
(4)步驟(4)的工件在45℃回火，回火時間為2min/mm，保溫30min，空氣中冷卻至室溫；
其中，在步驟(3)中的淬火劑按質量百分含量由以下組分組成：聚乙烯醇15％、氯化鉀5％、氯化鈉2％、麥芽糊精3％、余量水。
上述方法得到的工件基本沒有變形、裂紋等，產品合格率為98％，產品硬度HRC＞50。
實施例3
一種防止45號鋼工件淬裂的淬火工藝，包括如下步驟：
(1)將直徑為8mm的圓柱形45號鋼工件擺放在加熱設備中，加熱到770℃，保溫45min；
(2)將加熱設備溫度降至745℃，保溫10min；
(3)將工件浸入120℃淬火劑中進行淬火后，將工件取出放入空氣中冷卻至室溫；
(4)步驟(4)的工件在45℃回火，回火時間為2.5min/mm，保溫45min，空氣中冷卻至室溫；
其中，在步驟(3)中的淬火劑按質量百分含量由以下組分組成：分子量為16000的聚乙烯醇15％、氯化鉀5％、氯化鈉2％、麥芽糊精3％、余量水。
上述方法得到的工件基本沒有變形、裂紋等，產品合格率為98％，產品硬度HRC＞50。
實施例4
一種防止45號鋼工件淬裂的淬火工藝，包括如下步驟：
(1)將直徑為8mm的圓柱形45號鋼工件擺放在加熱設備中，加熱到770℃，保溫45min；
(2)將加熱設備溫度降至745℃，保溫10min；
(3)將工件浸入120℃淬火劑中進行淬火后，將工件取出放入空氣中冷卻至室溫；
(4)步驟(4)的工件在445℃回火，回火時間為2.5min/mm，保溫45min，空氣中冷卻至室溫；
其中，在步驟(3)中的淬火劑按質量百分含量由以下組分組成：分子量為18000的聚乙烯醇20％、氯化鉀6％、氯化鈉1％、麥芽糊精1％、余量水。
上述方法得到的工件基本沒有變形、裂紋等，產品合格率為99％，產品硬度HRC＞50。
實施例5
一種防止45號鋼工件淬裂的淬火工藝，包括如下步驟：
(1)將直徑為12mm的圓柱形45號鋼工件擺放在加熱設備中，加熱到780℃，保溫60min；
(2)將加熱設備溫度降至750℃，保溫10min；
(3)將工件浸入130℃淬火劑中進行淬火后，將工件取出放入空氣中冷卻至室溫；
(4)步驟(4)的工件在450℃回火，回火時間為2min/mm，保溫60min，空氣中冷卻至室溫；
其中，在步驟(3)中的淬火劑按質量百分含量由以下組分組成：分子量為18000的聚乙烯醇20％、氯化鉀6％、氯化鈉1％、麥芽糊精1％、余量水。
上述方法得到的工件基本沒有變形、裂紋等，產品合格率為99％，產品硬度HRC＞50。
實施例6
一種防止45號鋼工件淬裂的淬火工藝，包括如下步驟：
(1)將直徑為8mm的圓柱形45號鋼工件擺放在加熱設備中，加熱到780℃，保溫60min；
(2)將加熱設備溫度降至750℃，保溫5min；
(3)將工件浸入150℃淬火劑中進行淬火后，將工件取出放入空氣中冷卻至室溫；
(4)步驟(4)的工件在450℃回火，回火時間為2min/mm，保溫40min，空氣中冷卻至室溫；
其中，在步驟(3)中的淬火劑按質量百分含量由以下組分組成：分子量為18000的聚乙烯醇18％、氯化鉀6％、氯化鈉1％、麥芽糊精3％、余量水。
上述方法得到的工件基本沒有變形、裂紋等，產品合格率為99％，產品硬度HRC＞50。
對比例1
采用傳統工藝對45號鋼工件進行淬火，包括如下步驟：
(1)將直徑為8mm的圓柱形45號鋼工件擺放在加熱設備中，加熱到840℃，保溫60min；
(2)將工件浸入室溫10％NaCl水溶液中進行淬火，將工件取出放入空氣中冷卻至室溫；
(3)步驟(3)的工件在540℃回火，回火時間為2min/mm，保溫40min，空氣中冷卻至室溫；
上述方法得到的工件多個出現變形、裂紋等，淬火開裂率高達20％產品硬度HRC＜40。