淬透性測(cè)定方法精

1、 職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)金屬材料與熱處理課程淬透性的測(cè)定方法主講教師：雷偉斌 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院淬透性的測(cè)定方法一、末端淬火法圖1 端淬試驗(yàn)與淬透性曲線a)試樣與裝置 b)淬透性曲線簡(jiǎn)稱端淬試驗(yàn)，是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的淬透性評(píng)定方法，其主要特點(diǎn)是方法簡(jiǎn)便、應(yīng)用范圍廣，可用于測(cè)定碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼等的淬透性。端淬試驗(yàn)所用試樣為f 25×100 mm的圓柱形試樣，將試樣加熱奧氏體化后放到端淬試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)其下端噴水冷卻（圖1a）。噴水柱自由高度為65 mm，噴水管口距試樣末端為12.5 mm，水溫為10-30°C。待試樣全部冷透后，

2、將試樣沿軸線方向在相對(duì)180°的兩邊各磨去0.20.5 mm的深度，獲得兩個(gè)互相平行的平面，然后從距水冷端1.5 mm處沿軸線測(cè)定洛氏硬度值，當(dāng)硬度下降緩慢時(shí)可以每隔3 mm測(cè)一次硬度。將測(cè)定結(jié)果繪成硬度分布曲線，即鋼的淬透性曲線（圖1b）。鋼的淬透性以J來(lái)表示，d為至水冷端的距離，HRC為在該處測(cè)定的硬度值。如J，表示距水冷端6 mm處試樣的硬度值為40 HRC。由于鋼中成分波動(dòng)，所以每一種鋼的淬透性曲線上都有一個(gè)波動(dòng)范圍，稱為淬透性帶。鋼的頂端淬火淬透性曲線并不能直接表示出可以淬透的工件直徑，還需借助其他圖表進(jìn)行換算。二、臨界直徑法如果試樣中心硬度高于（等于）半馬氏體區(qū)硬度，就可

3、以認(rèn)為試樣被淬透。則用上述U曲線法評(píng)定時(shí)，總可以找到在一定的淬火介質(zhì)中冷卻時(shí)能夠淬透（達(dá)到半馬氏體區(qū)硬度）的臨界直徑。小于此直徑時(shí)全部可以淬透，而大于此直徑時(shí)就不能淬透。這個(gè)臨界直徑用D0表示。相同淬火介質(zhì)中的D0值，就可以表示不同鋼種的淬透性。顯然，鋼種及淬火介質(zhì)不同，D0也不同。為了排除冷卻條件的影響，根據(jù)傳熱方程的解，建立了理想臨界直徑D0的概念。假設(shè)淬火介質(zhì)的淬冷烈度H為無(wú)窮大，即試樣淬入冷卻介質(zhì)時(shí)其表面溫度可立即冷卻到淬火介質(zhì)的溫度，此時(shí)所能淬透（形成50馬氏體）的最大直徑稱為理想臨界直徑Di。Di取決于鋼的成分，而與試樣尺寸及冷卻介質(zhì)無(wú)關(guān)，它是反映鋼淬透性的基本判據(jù)。該數(shù)值在工程應(yīng)

4、用時(shí)作為基本換算量，從而使各種淬透性評(píng)定方法之間，以及不同淬火介質(zhì)中淬火后的臨界直徑之間建立起一定的關(guān)系。圖2是理想臨界直徑Di與一定淬火介質(zhì)中淬火時(shí)的臨界直徑D0之間的換算圖表。例如，已知某種鋼的理想臨界直徑Di為50mm，如換算成在油淬（淬冷烈度H0.4）時(shí)的臨界直徑D0，可從H0.4時(shí)所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)上查出D0為20 mm。圖2 臨界直徑D0與理想臨界直徑Di的關(guān)系01.61.20.80.42.02.42.81.61.20.80.42.0臨界直徑 D0/in臨界直徑 D0/cm41235/in154326/cm理想臨界直徑 Di0.100.200.400.800.01H值H值µ10.05.02.01.0三、U曲線法用長(zhǎng)度為直徑的4-6倍的一組直徑不同的圓棒試樣，按規(guī)定條件淬火，然后從試樣中間截?cái)?，磨平后沿中心十字線測(cè)硬度，并將測(cè)定結(jié)果繪成硬度分布曲線（圖3）。淬透性大小可用淬透層深度h或用未淬透心部的直徑DH與試樣直徑D的比值DH/D來(lái)表示。U曲線法大多用于結(jié)構(gòu)鋼，優(yōu)點(diǎn)是直觀、準(zhǔn)