淬透性测定方法

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 淬透性的测定方法淬透性的测定方法 主讲教师 雷伟斌 西安航空职业技术学院 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 淬透性的测定方法 一 一 末端淬火法末端淬火法 简称端淬试验 是目前国内外 应用最广泛的淬透性评定方法 其 主要特点是方法简便 应用范围广 可用于测定碳素钢 合金结构钢 弹簧钢 轴承钢 合金工具钢等的 淬透性 端淬试验所用试样为 25 100 mm 的圆柱形试样 将试样 加热奥氏体化后放到端淬试验台上 对其下端喷水冷却 图 1a 喷水柱自由高度为 65 mm 喷水管口距试样 末端为 12 5 mm 水温为 10 30 C 待试样全部冷透后 将试样沿轴线方 向在相对 180 的两边各磨去 0 2 0 5 mm 的深度 获得两个互相平行的平 面 然后从距水冷端 1 5 mm 处沿轴线测定洛氏硬度值 当硬度下降缓慢 时可以每隔 3 mm 测一次硬度 将测定结果绘成硬度分布曲线 即钢的淬 透性曲线 图 1b 钢的淬透性以 J来表示 d 为至水冷端的距离 d HRC HRC 为在该处测定的硬度值 如 J 表示距水冷端 6 mm 处试样的硬度 6 40 值为 40 HRC 由于钢中成分波动 所以每一种钢的淬透性曲线上都有一 个波动范围 称为淬透性带 钢的顶端淬火淬透性曲线并不能直接表示出可以淬透的工件直径 还 需借助其他图表进行换算 二 临界直径法二 临界直径法 如果试样中心硬度高于 等于 半马氏体区硬度 就可以认为试样被 淬透 则用上述 U 曲线法评定时 总可以找到在一定的淬火介质中冷却时 能够淬透 达到半马氏体区硬度 的临界直径 小于此直径时全部可以淬 图 1 端淬试验与淬透性曲线 a 试样与装置 b 淬透性曲线 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 透 而大于此直径时就不能淬透 这个临界直径用 D0表示 相同淬火介 质中的 D0值 就可以表示不同钢种的淬透性 显然 钢种及淬火介质不同 D0也不同 为了排除冷却条件的影响 根据传热方程的解 建立了理想临界直径 D0的概念 假设淬火介质的淬 冷烈度 H 为无穷大 即试样淬入冷却介质时其表面温度可立即冷却到淬火 介质的温度 此时所能淬透 形成 50 马氏体 的最大直径称为理想临界 直径 Di Di取决于钢的成分 而与试样尺寸及冷却介质无关 它是反映钢 淬透性的基本判据 该数值在工程应用时作为基本换算量 从而使各种淬 透性评定方法之间 以及不同淬火介质中淬火后的临界直径之间建立起一 定的关系 图 2 是理想临界直径 Di与一定淬火介质中淬火时的临界直径 D0之间的换算图表 例如 已知某种钢的理想临界直径 Di为 50mm 如换 算成在油淬 淬冷烈度 H 0 4 时的临界直径 D0 可从 H 0 4 时所对应 的坐标上查出 D0为 20 mm 三 三 U 曲线法曲线法 用长度为直径的 4 6 倍的一组直径不同的圆棒试样 按规定条件淬火 然后从试样中间截断 磨平后沿中心十字线测硬度 并将测定结果绘成硬 度分布曲线 图 3 淬透性大小可用淬透层深度 h 或用未淬透心部的直径 图 2 临界直径 D0与理想临界直径 Di的关系 01 61 20 80 42 02 42 8 1 6 1 2 0 8 0 4 2 0 临界直径 D0 in 临界直径 D0 cm 4 1 2 3 5 in 154326 cm 理想临界直径 Di 0 10 0 20 0 40 0 80 0 01 H 值 H 值 10 0 5 0 2 0 1 0 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 DH与试样直径 D 的比值 DH D 来表示 U 曲线法大多用于结构钢 优点是直观