8-1材料科学与工程专业《金属热处理原理及工艺》课件-第八章__淬火与回火..ppt

判断题 （1）过冷奥氏体的冷却速度越快，钢冷却后的硬度越高。 （2）低碳钢淬火后，只有经高温回火才可能获得优良的力学性能。 （3）钢中合金元素愈多，则淬火后的硬度愈高。 （4）本质细晶粒钢加热后的实际晶粒一定比本质粗晶粒钢细 （5）同一种钢材在相同的加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小尺寸零件比大尺寸零件的淬透性好。 仓库内现有三批直径均为30mm的40钢，40CrMnMo钢，9SiCr钢，由于种种原因已无法分辨，请采用热处理的方法将它们区分开来，并说明其原因。 (1) 每批钢材各截取一段长度大于30mm的样品，并编号； (2) 将三个样品放入850℃的炉中加热，保温30min后，放入水中淬火冷却； (3) 硬度检验，硬度最高的为9SiCr钢，这是因为850℃加热，三者完全奥氏体化，水冷淬火后都得到马氏体，由于9SiCr钢的淬硬性高于45钢和40CrMnMo钢(45钢和40CrMnMo钢淬火后的硬度约为50HRC左右，9CrSi钢为60HRC)，所以，硬度最高的为9SiCr钢； (4)对其余二个样品进行心部硬度检验，硬度高的为40CrMnMo钢，这是由于40CrMnMo钢的淬透性高于40钢，40CrMnMo钢油冷后得到马氏体，40钢由于淬透性低心部得不到马氏体组织。 (2)U型曲线法： 将一组长度是直径4—6倍的圆柱形试样 经完全奥氏体化后，在一定介质中冷却 后，从试样中部切开，磨平后自表面向 心部测量试样硬度，其硬度分布如右。 h ----淬硬区 DH ----未淬硬区 淬透性表示： 淬硬层深度h，或DH /D。 h h DH D 直观，准确，但繁琐 用于结构钢 (3)临界直径法： D0 ：钢在某种介质中能够完全淬透的最大直径。 大小取决于成分及淬火条件 Di：理想临界直径，理想条件试样能够淬透的最大直径。 反映了钢的固有淬透性 临界直径D0 理想临界直径Di H值 (4)端淬法：此方法是世界上通用方法。 即用 表示， 4、淬透性的表示方法 ⑴ 用淬透性曲线表示 J 表示末端淬透性， d ——至水冷端距离 HRC——该处硬度值。 ⑵ 用临界淬透直径表示 临界淬透直径是指圆形钢棒在介质中冷却，中心被淬成半马氏体的最大直径，用D0表示。 D0与介质有关，如45钢D0水=16mm，D0油=8mm。 只有冷却条件相同时，才能进行不同材料淬透性比较，如45钢D0油=8mm，40Cr D0油=20mm。 马氏体 马氏体 索氏体 5、淬透性的实际意义 1、对于截面承载均匀的重要件，要全部淬透。如螺栓、连杆、模具等。 ——选用高淬透性钢 2、对于承受弯曲、扭转的零件可不必淬透（淬硬层深度一般为半径的1/2~1/3），如轴、凸轮。——低淬透性钢 高精密零件，复杂零件，如复杂冷冲模。——选用高淬透性钢。 淬硬层深度与工件尺寸有关，设计时应注意尺寸效应。 高强螺栓 柴油机连杆 齿轮 钢号 临界淬透直径（油） 应用范围 20CrMnTi 半马氏体，20～30mm 汽车、拖拉机的主齿轮、活塞销等 20CrNi3 半马氏体、50～70mm 重载荷下工作的齿轮、轴、蜗杆、螺钉等 37CrNi3 完全马氏体、150mm 重载荷、冲击载荷、截面较大的零件等。 40CrNiMoA 半马氏体，≥75mm 250mm的汽轮机轴、叶片、传动件等 4Cr13 不锈钢、空淬钢 食品、医药、化工等设备的配件 Cr5Mo1V 美国引进钢种，具有良好的空淬性能 5CrMnMo 我国资助研制的高淬透性钢 淬透性曲线应用 ——求不同直径棒状工件截面上的硬度分布 例：采用45Mn2制造Φ50mm的轴，试求水淬后其截面上硬度分布曲线。 静水中淬火 静油中淬火 沿末端淬火试样的长度、圆棒直径、圆棒内不同位置与冷却速度之间的关系 φ50 淬透性曲线应用——根据性能要求选择材料及工艺 例：有一40号钢直径45mm的轴，要求淬火后在距表面3/4R处有80%马氏体，在1/2R处的硬度不低于HRC40，请问采用淬火介质为油还是水？ 解：①确定40钢淬火后80%马氏体组织的硬度（HRC45）； ②淬油后硬度 3/4R处：HRC38， 1/2R处：HRC30 不满足要求； ③淬水后硬度