第五节 钢的淬透性.ppt

第五节　钢的淬透性 二、淬透性对钢力学性能的影响 三、影响淬透性的因素 四、淬透性的测定及表示方法 １.端淬试验法 ２.临界直径法 五、淬透性的应用 * * 一、钢的淬透性与淬硬性 二、淬透性对钢的力学性能的影响 三、影响淬透性的因素 四、淬透性的测定及表示方法 五、淬透性的应用 淬透性：钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。 即在淬火条件下得到M组织的能力。 一般规定从表面到50%非马氏体深度的距离作为 淬硬层深度。 钢的淬硬性：钢淬火后所能达到的最高硬度值。 主要取决于M中含碳量。 M中含碳量愈高，淬硬性愈好。 应注意钢的淬透性与淬硬性两个概念的区别。 一、钢的淬透性与淬硬性 两种钢的淬透性的对比 0 0 直径 直径 硬度HRC （注：料直径相同，在相同淬火介质中淬火） 淬硬区 表面 中心 表面 HRC σb σ0.2 AKU a）已淬透 淬透性对调质后钢的力学性能的影响 HRC AKU 表面 表面 中心 σ0.2 σb b）未淬透 淬透和未淬透试样经调质后的心部组织（分别是和S回与S）是不同的，导致心部性能的差异。 １. 钢的化学成分 ?（1）含碳量 亚共析钢 C%↑→Vk↓→淬透性↑； 过共析钢C%↑→Vk↑→淬透性↓； 共析钢的Vk最小，淬透性最好。 （2） 合金元素 除Co外，其余合金元素降低Vk，C曲线右移，淬透性↑ 。 ２.奥氏体化条件的影响 加热温度↑，保温时间↑→淬透性↑ 淬透性曲线 半M与碳含量 淬透性表示方法： d—测试点至水冷端的距离（mm）。 HRC—测试点处的硬度值 J HRC-d J－Jominy大写字头 如：距水冷端3mm处的硬度值为43HRC。 表示为J 43-3 生产中也常用临界淬火直径表示钢的淬透性。 临界淬火直径——圆棒试样在某介质中淬火时所能得到的最大淬透直径（即心部被淬成半马氏体的最大直径），用Do表示。 在相同冷却条件下，Do越大，钢的淬透性越好。 淬硬层深度 不同截面的钢淬火时淬硬层深度的变化 (D0为心部为50％M的最大直径) 切削刀具，必须淬透。 ?各类弯、扭件要求淬透1/4R～1/2R。 ２.??热处理工艺制定的依据 ３.??尺寸效应 １.根据零件不同的工作条件合理确定钢的淬透性要求。 受拉、压、冲击载荷零件必须淬透。 焊接工件应选用低淬透性钢。 （一）?????????????钢的淬火工艺 1.?????? 加热 （1）???? 加热温度： 亚共析钢：Ac3＋30～50℃；共析钢、过共析钢：Ac1＋30～50℃。 （2）???? 加热时间： 升温＋保温时间。可根据经验或配合实验确定，也可参考热处理手册。 （3）?? 加热设备： 箱式电阻炉（或煤气炉）、可控气氛炉（渗碳、渗氮、碳氮共渗等）、真空加热炉、盐浴炉 2.?????? 冷却 （一）??????? 钢的淬透性 钢的淬透性——钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。即在淬火条件下得到M组织的能力。属于钢的一种本质属性， 它取决于VK（淬火临界冷却速度）。它决定于C曲线的位置。 如碳钢，C曲线靠左，VK大；合金钢，C曲线靠右，VK小。 即通常情况合金钢的淬透性比碳钢好。 一般规定从表面到50%非马氏体深度的距离作为淬硬层深度。 （二）钢的淬硬性 钢的淬硬性——钢淬火后所能达到的最高硬度值。主要取决于M中含碳量，与冷却速度有一定关系。M中含碳量愈高，淬硬性愈好。 （三）钢件的淬透层深度 钢制零件淬火后所达到的淬透层深度。是从钢件表面至半马氏体区的距离。其取决于零件淬透性、零件形状与尺寸、淬火介质。 二、???? 淬透性的测定及表示方法 1.?? 宏观法：看断口，细瓷状——M组织；纤维状——非M组织。 2.?? 金相法：由表面看到50％M处。 3.?? 硬度法：不同成分钢的半M硬度是一定的。图5－为不同碳含量碳钢的半M硬度曲线。 4.?? 临界直径：心部也能淬透（获得50％M）的最大直径。 5.?? 端淬法：如图5－所示。绘制淬透性曲线，确定淬硬层深度。 淬透性表示方法：J××/d，××—HRC值；d－至水冷端的距离（mm）。 生产中也常用临界淬火直径表示钢的淬透性。所谓临界淬火直径，是指圆棒试样在某介质中淬火时所能得到的最大淬透直径（即心部被淬成半马氏体的最大直径），用Do表示。在相同冷却条件下，Do越大，钢的淬透性越好。 钢的淬硬性是指淬火后马氏体所能达到的最高硬度，淬硬性主要决定于马氏体的碳含量。 一、 影响淬透性的因素 （一）????????????? 化学成分的影响 1.???? 含碳量 亚共析钢 C%↑→Vk↓→淬透性↑； 过共析钢C%↑→Vk↑→淬透性↓； 共析钢的Vk最小，淬透性最好。 2.???? 合金元素 除Co以外，其余合金元素降低Vk，使C曲线右移