25mm钢管比重（镀锌钢管的比重）

计算结果与国家标准实验值对照，换算式计算结果与标准实验值之误差为±0.1HRC。

布氏硬度→维氏硬度

布氏硬度与维氏硬度的关系，同样根据σHB=σHV得出公式

25mm钢管比重,镀锌钢管的比重(13)

25mm钢管比重,镀锌钢管的比重(14)

此公式换算结果与国家标准换算值对照，换算误差为±2HV。

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

25mm钢管比重,镀锌钢管的比重(15)

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（t/min）
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）×100%

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）×100%

连铸机的日产量
Q日=24×60×Q×C1×C2×C3
Q	浇注能力（吨/分钟）

钢水收得率

C4=（合格的铸坯量/钢液浇注量）×100%

连铸机的流数
n=G/(F×V×r×T)
n	连铸机的流数
G	盛钢桶容量(t)
F	铸坯的断面积(m2)
V	坯拉速度(m/min)
r	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）
G	盛钢桶容量（吨）
f	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
V	拉坯速度(m/min)
L	铸坯断面周长(mm)
F	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)
F	铸坯的断面积(m2)
V	拉坯速度(m/min)
r	钢液比重(t/m3) 一般取7.0
T	更换盛钢桶所需时间(t)
n	流数

结晶器倒锥度
εs=（S下-S上）/S下×100%
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
Q	结晶器冷却水量(m3/h)
F	结晶器水缝总面积(mm2) 其中F=B×D
B	结晶器的水缝周长(mm)
D	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×G
Q	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
G	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
T中	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
t	加热时间
D	工件有效厚度(mm)
K	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	800~950	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)×K×D（经一次预热）
t=(a b c)×K×D（经二次预热）
t	加热时间(min)
a	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)
K	装炉修正系数
D	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	1.0

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
t	回火保温时间(min)
D	工件有效尺寸(mm)
a	加热系数(min/mm)
b	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
T	回火温度℃
t	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
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)
G	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 0.66CM
T	回火温度(℃)
CM	钢的含碳量或碳当量(%)
CM=C Mn/6 (Cr Mo V)/5 (Ni Cu)/15
45钢回火后硬度回归方程
HV=640-(T-200)1.05-(logt-1.28)36.6 (T-200)(logt-1.28)0.0036 20≤T≤400
HV=17.2×104/T-(logt-1.28)29.4-(T-400)(logt-1.28)0.014 400≤T≤600
t	回火时间(min)

钢的回火温度估算（碳素钢）

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;x≤30,k=12

由钢的化学成分估算力学性能

6.1 求屈服比（屈服极限σs/抗拉强度σb）

油液淬火调质σs/σb(%)

σs/σb=55 3Si 4Mn 8Cr 10Mo 3Ni 20V

Si≤1.8%,Mn≤1.1%,Cr≤1.8%,Mo≤0.5%,Ni≤5%,V≤0.25%

材料适用直径在φ150~200mm

空气淬火调质钢σs/σb(%)

σs/σb=48 3Si 4Mn 8Cr 10Mn 3Ni 20V

6.2 求抗拉强度σb（9.8×MPa）

调质钢
σb=100C-100(C-0.40)/3 100Si/10 100Mo/4 30Mn 6Ni 2W 60V 适用C≤0.9%,Si≤1.8%,Mn≤1.1%,Cr≤1.8%,Ni≤5%,V≤2%
普通正火及退火钢
σb =20 100CM
热轧钢
σb=27 56CM
锻钢
σb=27 50CM
铸铁
σb=27 48CM
CM	钢的碳当量
CM=[1 0.5(C-0.20)]C 0.15Si [0.125 0.25(C 0.20)Mn] [1.25-0.5(C-0.20)]P 0.20Cr 0.10Ni

机加工常用计算公式

术语和单位

Dm	加工直径(mm)
Vc	切削速度(m/min)
n	主轴转速(r/min)
Tc	加工时间(min)
Qz	金属去除量(cm³/min)
Im	加工长度(mm)
Pc	有效功率(kW)
Kc0.4	切削厚度为0.4mm时的单位切削力(N/mm²)
fn	每转进给量(mm/r)
kr	主偏角（度）
Rmax	表面粗糙度(um)
rε	刀片刀尖半径(mm)
ap	切削深度(mm)

公式

切削速度(m/min)	Vc=π×Dm×n/103
主轴转速(r/min)	n=vc×103/(π×Dm)
金属去除量(cm3/min)	Qz=vc×ap×fn
所需功率(kW)	Pc=vc×ap×fn×kc0.4/60×103(0.4/fn×sin kr)0.29
加工时间(min)	Tc=Im/fn×n
表面粗糙度(um)	Rmax=fn2/ rε×125
刀尖R补偿公式	*Z=R-Rtan(a/2) X=Ztan(a)*