淬透性是鋼材的重要特性之一，本文是一篇工程師論文，文章首先闡明了淬透性的概念及意義，其次分析了影響鋼材淬透性的主要因素，最后介紹了鋼材淬透性的幾種測(cè)定方法，希望對(duì)今后鋼材淬透性的研究有所幫助。

　　【摘　要】　影響鋼材淬透性的因素有很多，文章主要從化學(xué)成分;奧氏體的均勻程度與晶粒大小;工件的形狀大小、加熱溫度、冷卻方式以及加熱處理的方式這幾方面進(jìn)行介紹。

　　【關(guān)鍵詞】鋼材,淬透性,影響因素,工程師論文

　　一、淬透性的概念及意義

　　1.淬透性的概念

　　淬透性是在對(duì)鋼種進(jìn)行淬火時(shí)得到的一種馬氏體能力，是鋼的重要特性之一。對(duì)鋼種進(jìn)行淬火就是采用加熱冷卻的方式，使得鋼材得到一定程度的馬氏體組織，從而使零件獲得所需的性能。然而，不僅不同的鋼種通過(guò)淬火得到的能力不同，且同一個(gè)工件從其表面到中心的截面上所獲得的馬氏體組織分量也會(huì)不同。一般而言，鋼種經(jīng)過(guò)淬火得到的馬氏體分量越多，其淬透性就越高。

　　2.淬透性的意義

　　選用鋼材以及制訂熱處理工藝時(shí)的一個(gè)重要依據(jù)就是鋼的淬透性。只有工件的淬透性越高，也就是工件的表里性能均勻一致，鋼材的機(jī)械性能才能充分發(fā)揮出來(lái);否則，表里性能存在差異，沒(méi)有淬透，在經(jīng)過(guò)回火后，一般中心部位的強(qiáng)韌性要低于表層。所以往往在鋼材工件經(jīng)過(guò)淬透良好后，再被使用。不同受力情況或使用工藝的工件，通常要求有不同的淬透性。例如，對(duì)于要求整體強(qiáng)度高、力學(xué)性能均勻的工件，往往就需要選用淬透性能較高的鋼種加工而成;對(duì)于可能需要受到重大沖擊荷載的工件，一般要求在對(duì)其調(diào)質(zhì)后還能具有較好的力學(xué)性能，此時(shí)選用的鋼種就要求其淬透性能良好了。總之，在選用鋼材時(shí)要充分考慮實(shí)際情況，從而確定使用相應(yīng)淬透性的鋼材。

　　二、鋼淬透性的主要影響因素

　　1.化學(xué)成分的影響

　　化學(xué)成分對(duì)鋼材淬透性的影響非常重要，而這些化學(xué)成分中碳元素是影響淬透性的主要因素。一般當(dāng)碳元素含量在1.2%以下時(shí)，奧氏體中碳的濃度越高，臨界冷卻速度就會(huì)越低，從而“C”曲線會(huì)右移，鋼淬透性越高;反之，鋼的臨界冷卻速度會(huì)越高，“C”曲線左移，鋼的淬透性越低。另外鋼中其他合金元素也會(huì)影響其淬透性，一般除鈷元素外，其他多數(shù)合金元素都可使“C”曲線右移，提高鋼的淬透性。例如含碳量差不多的45鋼和40Cr鋼，因后者含有約1%的鉻元素，所以在通過(guò)相同熱處理的情況下，兩者獲得的淬透性卻大不相同，前者大約只能淬透3.5~9.5 mm，后者可淬透約25~32 mm。但還有一點(diǎn)需要注意，就是有些元素雖然可以幫助提高鋼材一定的淬透性，但也可能會(huì)對(duì)鋼材的其他特性造成不利影響。

　　2.奧氏體的均勻程度與晶粒大小

　　奧氏體的穩(wěn)定性會(huì)影響鋼材臨界冷卻速度，而臨界冷卻速度的大小直接影響了鋼的淬透性，其中奧氏體的均勻程度與晶粒大小對(duì)鋼材淬透性的影響比較大。首先相同冷度情況下，奧氏體成分的均勻程度越好，就會(huì)使“C”曲線向右移，減緩臨界冷卻速度，提高淬透性。另外，奧氏體晶粒的大小也會(huì)影響鋼的淬透性，奧氏體晶粒越粗大，“C”曲線就會(huì)越往右移，提高鋼的淬透性，但同時(shí)會(huì)降低鋼的韌性，增大變形、開(kāi)裂的可能。

　　3.工件的形狀大小、加熱溫度、冷卻方式

　　不同形狀尺寸、不同的加熱溫度、不同的冷卻方式等等對(duì)鋼材的淬透性的影響也各不相同。一般而言，形狀尺寸較小、加熱的溫度越高、且采用連續(xù)冷卻的方式，往往可以在一定程度上提升鋼的淬透性，反之，則使淬透性下降。

　　4.加熱處理的方式

　　其實(shí)在實(shí)際操作中，還有一點(diǎn)對(duì)淬透性有重大的影響，也是我們?nèi)菀缀雎缘�，那就是加熱處理鋼材的方式。不同的加熱方式所造成的加熱效果往往也不同。例如，與鹽浴爐相比，箱式電爐的氧化、脫碳情況較嚴(yán)重，淬透效果也就不是很好。

　　三、淬透性的測(cè)定方法

　　進(jìn)行鋼材淬透性的測(cè)定方法有很多，這里主要介紹國(guó)內(nèi)外通常使用的幾種測(cè)定方法：

　　1.末端淬火法

　　末端淬火法是于1938年由Jominy提出的，又稱(chēng)端淬法，是現(xiàn)在進(jìn)行淬透性測(cè)試應(yīng)用最廣泛的方法。該方法主要是通過(guò)觀察洛氏硬度與距離之間的關(guān)系曲線，也就是端淬曲線，來(lái)了解不同部位馬氏體的含量，從而測(cè)定出鋼材的淬透性。

　　2.端口檢驗(yàn)法

　　該方法是通過(guò)了解試樣淬火后的端口所呈現(xiàn)出的狀況，來(lái)測(cè)定最終鋼材的淬透性。因?yàn)樵跀嗫谔庱R氏體與珠光體或貝氏體的區(qū)別較明顯，馬氏體的晶粒較細(xì)致，呈現(xiàn)出娟?duì)畹臄嗫�，而珠光體或貝氏體則呈現(xiàn)出粗粒狀的斷口，所以可以通過(guò)斷口的狀態(tài)來(lái)判定鋼材的淬透性。但此方法對(duì)于碳素工具鋼較為適用。

　　3.“U”型曲線法

　　該方法主要是根據(jù)試樣淬火后的橫截面上的硬度分布曲線來(lái)判定鋼材淬透性的，因該曲線呈“U”型，所以稱(chēng)為“U”型曲線法。該方法比較直觀準(zhǔn)確，主要適用于結(jié)構(gòu)鋼。

　　4.計(jì)算預(yù)測(cè)法

　　該方法是通過(guò)建立鋼成分與端淬曲線的關(guān)系來(lái)計(jì)算預(yù)測(cè)出淬透性的。由于端淬試驗(yàn)法的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟了，在各國(guó)也已進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化了，所以也便于與實(shí)際測(cè)定結(jié)果相比較。該方法主要是理想臨界直徑法、回歸方程、熱力學(xué)等與淬透性原理相結(jié)合的方法計(jì)算出鋼材淬透性的。然而，目前還是前兩種方法應(yīng)用比較廣泛，也比較成熟。

　　五、結(jié)語(yǔ)

　　總而言之，鋼淬透性對(duì)鋼材的應(yīng)用有很大的影響，對(duì)鋼淬透性的影響因素與測(cè)定方法的研究對(duì)鋼材的發(fā)展有較大的意義，本文主要簡(jiǎn)單介紹了幾種主要影響因素和常用的測(cè)定方法，希望對(duì)淬透性的研究具有一定的推進(jìn)作用。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　《鋼鐵研究學(xué)報(bào)》原名《鋼鐵研究總院學(xué)報(bào)》，該刊創(chuàng)刊于1981年，后于1989年改為現(xiàn)名�！朵撹F研究學(xué)報(bào)》是由鋼鐵研究總院主辦的冶金類(lèi)學(xué)術(shù)性刊物。經(jīng)過(guò)10多年的努力，《鋼鐵研究學(xué)報(bào)》已發(fā)展成在中國(guó)冶金界極富影響力的學(xué)術(shù)性刊物之一。