1.钢的淬透性和淬硬性
在生产中常常碰到有的钢件淬不上火。碳钢件有的在水中能淬上火，但在油中就淬不上。有时表面能淬上火而心部却淬不上。所谓淬不上火，就是说没有得到马氏体，即没有淬硬。为此，对某一种钢，就需要了解它在某种介质中能否淬上火，能淬多深。
钢的淬透性是指在标准条件下，钢在淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力，获得马氏体的深度越大，钢的淬透性就越大。
淬火时零件截面上各处冷却速度是不同的，表面的冷却速度最大，越到中心冷却速度越小，如图4－16(a)所示。冷却速度大于该钢vk的表面层部分，淬火后得到马氏体组织，见图4－16(b)。所以，此零件未被淬透，图中的影线区域表示淬成马氏体组织的深度。
图4－16 零件淬硬层与冷却速度的关系
由于马氏体组织混入少量非马氏体组织(5%～10%)时，在显微镜下难以分辨，而且硬度的差别也难被测出。因此，实际上是采用由零件表面向里得到半马氏体组织(50%马氏体＋50%非马氏体)时的深度作为有效淬硬层深度。因为不同成分钢半马氏体组织的硬度主要决定于钢的含碳量，以它作为淬硬层的界限，就容易用测量硬度的办法来确定有效淬硬深度。
钢的淬透性和淬硬性是两个不同的概念。淬硬性是指淬火成马氏体后得到的最高硬度，主要决定于含碳量，与合金元素含量没有多大关系；淬透性是指淬硬层的深度，除含碳量外，还受合金元素和其他因素(如晶粒度)的影响。淬透性好的钢，它的淬硬性不一定高。低碳合金钢的淬透性相当好，但它的淬硬性却不高；高碳钢的淬硬性高，但它的淬透性却差。
必须指出，不要把钢的淬透性和具体条件下焊体零件的淬透层深度混为一谈。在同样奥氏体化条件下，同一种钢的淬透性是相同的，但不能说同一种钢水淬与油淬时的有效淬透深度相同。同一种钢材制的零件，如果尺寸、形状等不同，可能有效淬透深度在油中的反而比在水中的大。因此，谈具体有效淬透层深度时，必须考虑零件的形状、尺寸和冷却介质等的影响。
2.淬透性对钢力学性能的影响(www.xing528.com)
一个零件如果淬透了，不论是淬火后还是淬火＋回火后，整个截面各处性能是均匀一致的，如图4－17(a)所示，但是，如果未淬透，则截面各处的组织和性能不均匀，未淬透部分的力学性能，尤其是σs和σk值明显下降，如图4－17(b)所示。钢的淬透性越小，零件的淬硬层越浅，未淬透部分的比例越大，如图4－17(c)所示，这就使零件承受载荷的能力大大下降。
图4－17 淬透性对零件淬火＋回火后力学性能的影响
3.影响钢淬透性的因素
凡增加过冷奥氏体稳定性的因素，均能增加钢的淬透性，主要表现在以下方面。
(1)化学成分的影响。化学成分对钢的淬透性影响最大。含碳量对碳素钢临界冷却速度的影响，如图4－18所示。由图可知，在亚共析成分范围内，随着含碳量的增加，钢的临界冷却速度降低；在过共析范围内，随着含碳量的增加，临界冷却速度反而增大。因此，一般来说，在亚共析钢中，淬透性随着含碳量的增加而增大；而在过共析钢中，当wC>1.2%时，淬透性随含碳量的增加而明显下降。
(2)奥氏体化条件的影响。奥氏体化温度越高，保温时间越长，由于奥氏体晶粒粗大，成分均匀，各种碳化物溶解彻底，使过冷奥氏体越稳定，淬火临界冷却速度小，故钢的淬透性增大。但须指出，粗晶粒并不适宜，因为它引起强度和塑性下降，开裂倾向增大。
图4－18 含碳量对碳钢临界冷却速度的影响
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