钢的淬透性曲线的测定

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1、钢的淬透性曲线的测定一、实验目的与要求1．建立淬透性的概念，熟悉测定结构钢淬透性的方法。2．了解淬透性及淬透性曲线在热处理工艺上的一些应用。二、实验设备及材料1.设备：箱式电阻加热炉；端淬装置。2.材料：45钢和40Cr钢制成的标准端淬试样若干个。三、实验原理所谓钢的淬透性，是指钢在淬火时获得马氏体的能力。它是钢材本身固有的一个属性。淬透性的大小是用淬透层深度来表示的。从理论上讲，淬透性应以全部马氏体（或含少量残余奥氏体)组织的深度来定。但实际土，要用测硬度的办法来确定这一深度很困难。因为当马氏体组织中含有少量非马氏体组织时，在硬度值上并无明显变化。只有当钢中含有50％马氏体组织时，硬度才会

2、发生明显变化，且在宏观腐蚀时，此区域又是白亮层与未硬化区的分界，容易确认。因此，在实践中人为地把工件表面到半马氏体组织的深度作为淬透层深度。半马氏体组织的硬度主要取决于钢的含碳量。图1-3表明了含碳量与半马氏体组织硬度的关系。钢的淬透性的大小对其热处理后的机械性能有很大的影响，对合理选材及正确制定热处理工艺都是十分重要的。影响钢的淬透性的因素很多，如钢的化学成分、奥氏体化温度及钢的原始组织等。应当指出，钢的淬透性与淬硬性是两个不同的概念。淬硬性是指钢淬火后获得马氏体的最大硬度值，与钢的含碳量有关，含磷量高，淬硬性相应就好。四、实验内容及步骤一）内容：45钢末端淬透性实验。试样按GB225-6

3、3中规定了试样的形状和尺寸（见图3-1）。图3-1端淬试验原理图二）步骤：1.将试样按热处理工艺规范进行加热并保温后，迅速从炉中取出，放在顶端淬火器上（见图2-1）。同时打开喷水阀门进行喷水，喷水时间不应少于10分钟，水温应保持在10—30℃，自由水柱高度以65mm为准2.淬火后将试样圆柱表面相对称的两侧各磨去0.4mm的深度，以得到两个相互平行的平面。磨制过程中要进行冷却，以免试样产生回火而影响硬度的测量。3.用洛氏硬度计从试样末端起每隔1.5mm测其硬度值。当硬度值下降趋于平稳时，可每隔3mm测量一次。一般约测到40—50mm处4.根据实验测得的数据，绘制硬度值（纵坐标）与水冷端距离（横

4、坐标）曲线，即钢的淬透性曲线，如图3-2所示。由于材料的化学成分有一定的波动，硬度值也在一定范围内变化，因此淬透性曲线通常为淬透性带。至水冷端距离：mm含碳量：％　　　　图3-2淬透性曲线图3-3含碳量与半马氏体硬度的关系钢的淬透性以“”表示。其中J表示末端淬透性试验，d表示距试样末端的距离，HRC是指在距离d处所测得的硬度值（即指该钢的半马氏体硬度)。末端淬火实验测得的淬透性曲线并不能直接用来确定钢的临界直径。而临界直径又是衡量钢的淬透性的重要标准。为此，还需借助其它图表进行换算。5.根据实验测得的d值，再利用图3-4，查出钢的实际淬火临界直径D临。图3-4是圆棒700ºC时，在水中和油中

5、淬火时，其截面不同位置与端淬距离的关系图。至水冷端局距离：mm图3-4圆棒在水中（ａ）及油中（b）淬火时，其截面不同位置处与端淬距离的关系