淬透性是指鋼在一定奧氏體化條件下淬成全部或部分馬氏體的能力膛薛。鋼的淬透性與淬硬性不同民褂,淬硬性是指鋼淬火后能獲得的最高硬度湿酸,主要取決于碳含量绸硕,與合金元素基本無關柑营,而淬透性則受多種因素影響。
影響淬透性的因素主要有鋼的化學成分尿扯、奧氏體晶粒尺寸闺阱、奧氏體化程度等,與過冷奧氏體的穩(wěn)定性亦有密切關系州胳,過冷奧氏體越穩(wěn)定记焊,鋼的臨界冷卻速度就越小,其淬透性就越大栓撞。
1遍膜、淬透性的意義
鋼件淬火時,表面冷卻快瓤湘、心部冷卻慢瓢颅。如果鋼的中心點冷速達到或超過鋼的臨界冷卻速度,工件就被淬透弛说,也就是說工件從表面到心部全部淬成了馬氏體挽懦。如果工件距離表面某一深度的冷卻速度小于鋼的臨界冷卻速度,則淬火后工件外層為馬氏體剃浇,而冷卻速度小于臨界冷速的某一深度為非馬氏體組織巾兆。以圓棒試樣為例,工件斷面上的不同冷速與淬透情況如下圖所示:
a-工件斷面不同冷速虎囚;b-未淬透區(qū)
在未淬透的情況下角塑,如何確定工件淬硬層深度呢?從理論上講淘讥,淬硬層應為全馬氏體組織圃伶,但由于金相組織上淬硬區(qū)與非淬硬區(qū)無明顯界限,而馬氏體量由表面到心部是逐漸減少的。實際上馬氏體中混有一定量非馬氏體組織窒朋,如5~10%屈氏體時搀罢,在顯微觀察及硬度測量上都不易察覺。因此侥猩,通常將具有50%馬氏體處確定為淬硬層邊界榔至,即從工件表面到50%馬氏體區(qū)的距離定為淬硬層深度,因為含50%馬氏體區(qū)是硬度值急劇變化的地方欺劳,如下圖所示:
應當指出唧取,采用由表面到半馬氏體組織的距離作為淬透性的判定標準僅在于測量上的方便,就鋼淬火后力學性能方面划提,淬硬層中含部分非馬氏體組織將導致性能降低枫弟,尤其是某些受力較大結構件一般要求淬透層馬氏體量達到90%以上。因此可根據不同性能要求選取表面到不同含量馬氏體組織的距離為淬透層深度鹏往。
2淡诗、淬透性與組織性能的關系
淬透性對鋼的組織性能影響很大。如用淬透性不同的兩種鋼加工成直徑相同的軸伊履,進行淬火加高溫回火處理韩容。其中一個淬透性高,能淬透湾碎;另一個淬透性低宙攻,不能淬透,兩種鋼調質后的力學性能如下圖所示:
a-淬透鋼高溫回火后的性能沿截面分布情況
b-未淬透鋼高溫回火后的性能沿截面分布情況
圖中可見介褥,淬透性高的鋼調質后力學性能沿截面均勻分布座掘,這是由于淬透的軸經調質后組織由表及里都是回火索氏體組織,其中的滲碳體呈粒狀分布柔滔,因此有較高的韌性溢陪。而淬透性低的鋼,心部力學性能低睛廊,沖擊值更低形真,這是由于未淬透的軸心部組織為片層狀索氏體,韌性較低超全。
--本文摘自《合金結構鋼》