钢的淬透性及其对热处理工艺的影响

钢的淬透性是指钢接受淬火的能力，表征钢试样在规定条件下淬硬深度和硬度分布的材料特性。不同钢种或不同大小的工件淬火后，从表面到心部马氏体组织的深度不同，不同钢种同样大小的工件在相同热处理冷却条件下所得到的马氏体组织的深度也不相同。从表面到心部淬火马氏体组织的深度越深，钢的淬透性越好。

钢的淬透性取决于过冷奥氏体的稳定性，过冷奥氏体越稳定，钢的淬透性就越好，临界冷却速度就越小。凡是能增加过冷奥氏体稳定性的因素，都可以影响钢的淬透性。化学成分中的合金元素是起决定性作用的因素，所以合金钢的淬透性比碳钢好。从本质上讲，淬透性是奥氏体具有的一种属性。

淬透性对钢材的合理使用及热处理工艺的制订都有重要意义。

淬透性曲线能比较全面地反映钢的淬透性，在国际上被广泛采用。国家标准规定端淬法为淬透性的测试方法。端淬法的试样及测试装置如图2-6a所示，淬透性曲线如图2-6b所示。

图2-6 端淬法试样、测试装置及淬透性曲线的测定

a）试样及测试装置 b）淬透性曲线测定示意

在热处理生产中，大多采用“整体淬火”，因此常用“临界直径”来衡量钢的淬透性，将端淬法获得的结果转换为临界直径（D₀）。D₀越大，钢的淬透性越高，如图2-7所示。同一钢种在不同淬火介质中的临界直径不同。常见钢在各种淬火介质中的临界直径如表2-14所示。

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图2-7 临界直径示意图

a）油淬 b）水淬

注：影线表示淬硬区

表2-14 常用结构钢的淬火临界直径 （单位：mm）

（续）