淬透性的工程应用

1、 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库金属材料与热处理课程淬透性的工程应用主讲教师：雷伟斌 西安航空职业技术学院淬透性的工程应用冷却速度相对应的：255075100201546表面3R/4R/2中心01.534.567.591215182427364872b至水冷端距离/mm圆棒直径/mm在700时冷却速度/s-1255075100表面3R/4R/2中心a圆棒直径/mm495440330220165105554130252116.51410.5986.55.54.53.42.22.42.60钢的淬透性及淬透性曲线，在合理选择材料、预测材料的组织与性能以及制定热处理工艺等方面都具有重要的实用

2、价值。这里简要介绍淬透性曲线的几个主要用途。1、根据淬透性曲线求圆棒工件截面上的硬度分布例如，欲选用45Mn2钢制造f50 mm的轴，试求经水淬后其截面上的硬度分布曲线。图1 圆棒直径及截面上的位置与端淬试样上至水冷端距离的关系a 圆棒静水中淬火 b 圆棒静油中淬火由图1a可以查出f50 mm圆棒截面上不同位置处对应的端淬距离：取圆棒直径50 mm，引一水平线与表面、3R/4、R/2（R为圆棒试样半径）及中心的曲线相交，得到至水冷端的距离。再由45Mn2钢的淬透性曲线（图3a）可查得对应点的硬度分别为表面55HRC，3/4R处52HRC，1/2R处42HRC，中心31HRC。根据这些数据即可画

3、出硬度分布曲线。2、根据工件的硬度要求，用淬透性曲线协助选择钢种与热处理工艺 若已知圆形截面工件的尺寸大小和淬火后对不同部位所要求的硬度和组织，通过淬透性曲线可以查出硬度与对应的淬火冷却速度之间的关系，从而选择适当的淬火介质。例如用40MnB钢制造45mm的轴，要求淬火后在3R/4处有80的马氏体组织，而在R/2处的硬度不低于40HRC，问油淬是否合适?首先由图2查得wc为0.4的钢淬火后具有80马氏体组织时，硬度值为45HRC。然后，根据图1b从纵坐标上直径为45mm处作一水平线，分图2 钢的淬火硬度与碳含量的关系7060504030200.10.20.30.40.50.60.70.8wc(

4、%)硬度HRC马氏体量别找出它在3R/4、R/2处的交点的横坐标即对应的端淬试样上的距离，再从40MnB钢的端淬曲线（图3b）上找出对应的硬度值。可见，油淬不能满足要求，如水淬，则满足要求。如果水淬仍不能满足要求，则必须改用淬透性更好的材料。3. 根据淬透性曲线确定钢的临界淬透直径要确定钢的临界淬透直径，必须借助于三个图：碳含量与半马氏体区硬度的关系图；钢的淬透性曲线图；确定淬透性的线解图（表示工件形状、工件尺寸、工件冷却速度、冷却介质、淬火加热温度、至半马氏体区和马氏体区的距离之间关系的线解图，可从相关手册查到）。首先根据钢的碳含量从图2中查出半马氏体区的硬度值，再利用钢的淬透性曲线求得与该硬度值对应的端淬试样上至水冷端的距离，最后利用确定淬透性的线解图，便可求出在某种淬火介质中应有的临界淬透直径。图3 钢的淬透性曲线a) 45Mn2钢 b) 40MnB钢a0369121518212427303336394215202530354045505560至水冷端的距离/mm硬度HRCb1.54.572483036241