钢淬透性的预测计算及在新型CCT曲线上应用分析

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1、第15卷第2期Vol.15.N=21996年4月Apr.・1996阜新矿业学院学报(自然科学版〉JournalofFuxinMiningInstitute(NaturalScience;钢淬透性的预测计算及7在新型CCT曲线上应用分析±4贷*艳李智趨人I阜新市红旗年机厂微机空123000）«阜新矿业学院机械一系、n摘要本文用计算机对制的淬诱性进行了预测计耳•并在钢的新型连续冷却转变曲线上应用•对比分析了所采用的四种计算方法的可侑稈度.关键词淬透隹$淫g临界直径'临界直径*瑞淬典线中图号TG1420引言钢的淬透性在选择钢材和制定热处理工艺方面具有重要意义。早

2、在1942年，Grossman就提出了依据化学成分计算淬透性，随着计算机技术发展,计算法预测钢的淬透性越来越受到重视。钢的连续冷却转变曲线（CCT曲线）描述了不同冷却速度下组织转变情况•是指导热处理实践的重要待征曲线。一般的CCT曲线以温度为纵坐标，以时间为横坐标。为预测某钢件冷却后组织性能.需预先估计或测出其冷却速度。事实上•这点很难做到•生产中应用CCT曲线有很大困难。七十年代国外提出了新型CCT曲线•该曲线以空冷、袖冷及水冷圆棒直径为横坐标。由该曲线可直接了解某直径圆钢棒连续冷却时心部组织转变情况及转变后性能（硬度儿主产中应用十分方便。本文用计算机对

3、钢的淬透性进行预测计算•将计算的淬透直径、端淬曲线与新型CCT曲线进行对比•分析淬透性计算法的可信程度。1理想临界直径计算法钢的淬透性计算方法有:①根据化学成分计算理想临界直径;②根据化学成分直接计算端淬曲线等方法。本文采用理想临界直径计算法。理想临界直径计算法目前有人采用珠光体转变动力学方程进行计荒⑷。为简化方便•本文仍采用淬透性系数连乘累计方法计算⑴。该方法关键住于淬透性系数大小，多年来人们对淬透性系数进行了大米研究，提出多种数锯或曲线—化本文选用其中2种淬透性系数进行对比计算。在计算出理想临界宜径0后•依据。换算端淬曲线时•也有不同方法计算至水冷端不

4、同距离的距离硬度"本文也采用2种方法换算出端淬曲线的距离硬度•即用4种方法计算预测端淬曲线。作者对多种钢进行过预测计算，本文仅列出40Ci■钢、30CrNiMo钢，预测计算结果。2新型CCT曲线特征早在1953年Eleven和Mayer就测定了不同尺寸圆柱试样在空气、油和水中冷却曲线」978年.英国钢铁公司的M-Atkins等编写了新型CCT曲线图册凶。新型CCT曲线除了转变开始线、转变终了线外，还给出转变"％、50%和90%曲线。利用这个曲线可很方便地确定不同淬火介质的临界淬火直径•在新型CCT醴图册中•在CCT图下方给出对应的圆钢棒直径一硬度曲线•与C

5、CT图对收積日朗1995—03—13・第一作者李凯.男.1969年生•助工.应可建立起组织转变与性能（硬度〉关系（图1、3儿而且可以根据淬火的钢棒直径与相当于这个直径的端淬距离关系•浪方便地转换成端淬曲线'这样就可以将上述计篇预测数据与新型CCT曲线给岀的实测数据进厅对比分析.340Cr钢淬透性预测计算用386型计算机完成下述各种数值计算.40C'r钢化学成分（Jc）：C0.39.Si0.20.Mn0.70.Cr1-05.P0.020.SO.020,奥氏休化温度:870k.40Cr钢新型CCT曲线如图］所示丸31计算方法1采用文献二］推荐的淬透性系数.6=

6、0・31ir*w.F“=l+2・16Cr・Fs.=l—（J・7Si,F^=l+3.333Mei・P、Sv：U.040可不考虑c（?）经计第1X^2.42in~61.5mmc（3）利用文献［4］数据■查岀imc所对应的5“％马氏体的硬度值为42・5HRCW（4》依据文献［7］堤供的数据.确定U所对应的每養m（~1.6mm）硬度增量•计算岀至水冷端的距离硬度（表1儿广'50%马氏休硬度应补加的硬度增量表”从略儿（5丿在硬度・——端淬距离坐标中绘岀计算的端淬曲线〈图2曲线1'c3.2计算方法2（1H2）同计算方法1,0^2.42in=61.5mm$査出0.39%

7、C所对应的最高硬度值为56HRP：.（4〉依据文献［3］给出的“起始硬度值/距离硬度值”数据•计算岀■至水冷端的距离硬度（表（5》绘岀计斤的端淬曲线（图2曲线2）。图1WCr钢斯堂CCT曲线⑷Fig.1hewtypeCCtcurveof40Crsteel3・3计算方法3«1）采用文献10推荐的淬透性系数,6=0.195.F口=1+2.25Cr.F』l+0・7Si・FMn=l+5.0MruF”亠1+2.5P・F=L一1.2S。（2>经计算D

8、~3・46in~X7・8mm.（3><4）同计算方法1•依据半马氏体硬度<42.5HRJ计算岀至水冷端的距离硬度・表1

9、九5）绘出计算的端淬曲线（图2曲线334计算方法40102030至