钢的淬透性测定
钢的淬透性测定
实验一：钢的淬透性测定实验学时：3实验类型：综合性实验实验要求：必修一、实验目的（一）掌握钢的淬透性的实验方法，重点末端淬火法。
（二）了解化学成分、奥氏体化温度及晶粒度对钢的淬透性的影响。
二、实验内容、实验原理、方法和手段（一）淬透性的概念及其影响因素在实际生产中，零件一般通过淬火得到马氏体，以提高机械性能。
钢的淬透性是指钢经奥氏体化后在一定冷却条件下淬火时获得马氏体组织的能力。
常用淬透性曲线、淬硬层深度或临界淬透直径来表示。
淬透性与淬硬性不同，它是淬硬层深度的尺度而不是获得的最大的硬度值。
它决定淬火后从表面到心部硬度分布的情况。
一般规定“由钢的表面至内部马氏体占50％（其余的50％为珠光体类型组织）的组织处的距离”为淬硬层深度。
淬硬层越深，就表明该钢的淬透性越好。
如果淬硬层尝试达到心部，则表明该钢全部淬透。
影响淬透性的因素很多，最主要的是钢的化学成分，其次为奥氏体化温度、晶粒度等等。
钢的淬透性与过冷奥氏体稳定性有密切的关系。
当奥氏体向珠光体转变的速度越慢，也就是等温转变开始曲线越向右移，钢的淬透性越大，反之就越小，可见影响淬透性的因素与影响奥氏体等温转变的因素是相同的。
溶入奥氏体的大多数合金元素除Co以外，都增加过冷奥氏体的稳定性，使曲线右移，降低临界冷却速度，提高钢的淬透性。
钢中含碳量对临界冷却速度的影响为：亚共析钢随含碳量的增加，临界冷却速度降低，淬透性增加；过共析钢随含碳量的增加，临界冷却速度增高，淬透性下降。
含碳量超过1.2％～1.3％时，淬透性明显降低。
（二）淬透性的测定方法淬透性的测定可以大致分为计算法和实验法两类。
目前使用的方法还是实验法，它主要是通过测定标准试样来评价钢的淬透性。
具体的试验方法有多种，现将其中通常采用的四种方法概述如下。
1、断口检验法根据GB227—63《炭素工具钢淬透性试验法》（低合金工具钢也可参照此标准）的规定，在退火钢棒截面中部截取2～3个试样，方形试样的横截面尺寸为20mm×20mm(±0.2)，圆形截面为φ22～33mm，长度为100±5mm，试样中间一侧开一个深度为3～5mm的V形槽，以利于淬火后打断观察断口。
钢的淬透性测试
1
一、实验目的
• 掌握端淬试验方法 • 比较合金元素对钢的淬透性影响。
可编辑ppt
2
二、设备和材料
• 加热炉、热电偶炉温指示仪表 • 端淬机 • 硬度计 • 砂轮机 • 实验材料 40# 40Ｃr
可编辑ppt
3
3-5
28-
30
13
100
Φ25
12.5
Φ12. 自由水柱高度
• 2.将试样迅速的自炉内取出放在端淬机上，喷水冷却，试样面上不得溅上水。从 炉内取出到喷水时间不超过5秒，冷却10分钟后投入水中。
• 3.将试样相隔180℃位置上磨出两平行面，磨削深度为0.2—0.5mm，磨面不准有 发蓝现象。
• 4在磨面中心线上由末端起每隔1.5mm打洛氏硬度。
• 5以硬度（HRC）为纵坐标，以距淬火末端距离为横坐标绘制淬透性曲线。
点，可以同不同直径的钢件在不同介质中的冷却情况对应比较，因此可以方便的 利用端淬曲线与有关的表格，求出各种钢在不同淬火介质中的临界直径，同时可 推测不同直径钢件在不同介质中淬火后沿横截面组织硬度分布。
• 以4人为一组，其中每两人做一个试样
• 1.将试样按工艺规定加热保温时间30分，端部要保护防止脱碳。
• 6利用端淬曲线确定钢材临界直径，首先根据端淬线上硬度变化最显著处，求出 水冷端半马氏体距离，利用图3根据冷却状态找出相应的淬火直径
• 7绘制Φ100mm截面上硬度分析（υ形硬度曲线）利用图3对一定直径工作截面不 同位置所对应距水冷端距离在端淬曲线上找出相应硬度值，将硬度值与工作截面 不同位置绘在一起即表示截面硬度分布的U形曲线，并确定淬透深度。
可编辑ppt
5
HRC
60
50
钢的淬透性测定
实验钢的淬透性测定一:定义：钢的淬透性——指钢材被淬透的能力，或者说钢的淬透性是指表征钢材淬火时获得马氏体的能力的特性。
应该注意，钢的淬透性与可硬性两个概念的区别。
淬透性系指淬火时获得马氏体难易程度。
它主要和钢的过冷奥氏体的稳定性有关，或者说与钢的临界淬火冷却速度有关，可硬性指淬成马氏体可能得到的硬度，因此它主要和钢中含碳量有关。
二：淬透性影响因素1：钢的化学成分：a）：当加热温度低于Acm点时，含C量低于1％以下，随含碳量增加，临界冷却速度下降，淬透性提高，含C量高于1％时，则相反，当加热温度高于Ac3或Acm时，则随含碳量增加，临界冷却速度下降。
b）：合金元素除Ti，Zr，和Co外所有元素提高淬透性。
2：奥氏体晶粒度：奥氏体晶粒尺寸增大，淬透性提高。
3：奥氏体化温度：提高奥氏体化温度，不仅使奥氏体晶粒粗大，促使碳化物及其它非金属夹杂物流入，并使奥氏体成分均匀化，提高过冷奥氏体稳定性，从而提高淬透性。
4：第二相及其分布:奥氏体中未溶的非金属夹杂物和碳化物的存在以及其大小和分布，影响过冷奥氏体的稳定性，从而影响淬透性。
三：淬透性的实验测定方法有两种方法，一种是临界直径法，另一种是端淬法。
1．临界直径法一组由被测钢制成的不同直径的圆形棒按规定淬火条件(加热温度，冷却介质)进行淬火，然后在中间部位垂直于轴线截断，经磨光，制成粗晶试样后，沿着直径方向瞄定自表面至心部的硬度分布曲线。
发现随着试样直径增加，心的出现暗色易腐蚀区，表面为亮圈，且随着直径的继续增大，暗区愈来愈大，亮圈愈来凶小。
若与硬度分布曲线对应地观察，则该二区的分界线正好是硬度变化最大部位；若观察金相组织，则正好是50％马氏体和非马氏体的混合组织区，愈向外靠近表面，马氏体愈多，向里则马氏体急剧减少。
分界线上的硬度代表马氏体区的硬度，格罗斯曼(Gmssmann)将此硬度称为临界硬度或半马氏体硬度。
亮区就是淬硬层，暗区就是未淬硬层，把未出现暗区的最大试样直径称为淬火临界直径，则其含义为该种钢在该种淬火介质中能够完全淬透的最大直径。
钢的淬透性的测定
钢的淬透性的测定端淬试验机测定钢淬透性的方法一、试验要求1.了解测定淬透性的一般方法;2.熟悉并利用端淬试验法测定钢的淬透性;3.建立淬透性的概念及对热处理工艺的作用。
二、试验原理钢的淬透性是表示钢获得马氏体的能力，是钢本身所固有的属性。
淬透性与淬硬性是两个概念，淬硬性是钢的表面由于马氏体转变所能得到最大硬度，它与钢的含碳量有关。
在生产实践中人们通常把工件表面到半马氏体组织区域的深度作为淬透层深度。
钢的淬透性与淬火临界冷却速度有着密切的关系，而淬火临界冷却速度的大小又取决于钢的过冷奥氏体的稳定性，因此，凡是影响过冷奥氏体稳定性的诸因素，都会影响钢的淬透性。
淬透性的大小对钢材热处理的机械性能有很大的影响。
如果工件被淬透了，则表里的组织和性能均匀一致，能充分发挥钢的机械性能的潜力，如工件未淬透，则表面的组织和性能存在差异，经回火后的屈服强度和冲击韧性较低。
造成这种差别的重要原因在于:在淬火时，中心未淬透部分形成了非马氏体组织，回火后仍保持其片状组织特性;而在表面获得马氏体的部分，经回火后为粒状碳化物分布在铁素体基体上的混合组织，综合性能较好。
由上所述，淬透性的大小对钢材的合理选用及热处理工艺的正确制定都是十分重要的。
目前，测定钢的淬透性方法很多，常用的方法有两种:三、淬透性的测定1.断口法:从淬透层和未淬透层的宏观断口观察，可以较明显的分成两部分，淬透层呈暗黑色。
从硬度分布来看，因为碳钢的半马氏体区的硬度与碳含量有关(合金钢的半马氏体硬度一般比碳钢略高一些)见表1不同含碳量半马氏体区硬度表一含碳量, 半马氏体区硬度HRC 含碳量, 半马氏体区硬度HRC0.1 — 0.6 470.2 32 0.7 510.3 35 0.8 530.4 39 0.9 540.5 44 1.0 —在同样尺寸同样冷却条件下，通过硬度测定，可以测出不同钢由表层至至中心的硬度分布情况，比较它们截面上硬度分布曲线，就可以知道它们淬透层的深度及淬透性的好坏，图1为φ50毫米的40Cr钢与40,钢水淬后的截面硬度分布曲线。
钢的淬透性测定
实验一：钢的淬透性测定实验学时：3实验类型：综合性实验实验要求：必修一、实验目的（一）掌握钢的淬透性的实验方法，重点末端淬火法。
（二）了解化学成分、奥氏体化温度及晶粒度对钢的淬透性的影响。
二、实验内容、实验原理、方法和手段（一）淬透性的概念及其影响因素在实际生产中，零件一般通过淬火得到马氏体，以提高机械性能。
钢的淬透性是指钢经奥氏体化后在一定冷却条件下淬火时获得马氏体组织的能力。
常用淬透性曲线、淬硬层深度或临界淬透直径来表示。
淬透性与淬硬性不同，它是淬硬层深度的尺度而不是获得的最大的硬度值。
它决定淬火后从表面到心部硬度分布的情况。
一般规定“由钢的表面至内部马氏体占50％（其余的50％为珠光体类型组织）的组织处的距离”为淬硬层深度。
淬硬层越深，就表明该钢的淬透性越好。
如果淬硬层尝试达到心部，则表明该钢全部淬透。
影响淬透性的因素很多，最主要的是钢的化学成分，其次为奥氏体化温度、晶粒度等等。
钢的淬透性与过冷奥氏体稳定性有密切的关系。
当奥氏体向珠光体转变的速度越慢，也就是等温转变开始曲线越向右移，钢的淬透性越大，反之就越小，可见影响淬透性的因素与影响奥氏体等温转变的因素是相同的。
溶入奥氏体的大多数合金元素除Co以外，都增加过冷奥氏体的稳定性，使曲线右移，降低临界冷却速度，提高钢的淬透性。
钢中含碳量对临界冷却速度的影响为：亚共析钢随含碳量的增加，临界冷却速度降低，淬透性增加；过共析钢随含碳量的增加，临界冷却速度增高，淬透性下降。
含碳量超过1.2％～1.3％时，淬透性明显降低。
（二）淬透性的测定方法淬透性的测定可以大致分为计算法和实验法两类。
目前使用的方法还是实验法，它主要是通过测定标准试样来评价钢的淬透性。
具体的试验方法有多种，现将其中通常采用的四种方法概述如下。
1、断口检验法根据GB227—63《炭素工具钢淬透性试验法》（低合金工具钢也可参照此标准）的规定，在退火钢棒截面中部截取2～3个试样，方形试样的横截面尺寸为20mm×20mm(±0.2)，圆形截面为φ22～33mm，长度为100±5mm，试样中间一侧开一个深度为3～5mm的V形槽，以利于淬火后打断观察断口。
钢的淬透性测定
五 、基本概念
1. 钢的淬透性 在规定条件下，钢在淬火时获得马氏
体组织深度的能力。一般规定从表面到50% 非马氏体深度的距离作为淬硬层深度。
2. 钢的淬硬性 钢在理想条件下淬火成马氏体后所达
到的最高硬度。
3. 钢的淬透性与淬硬性两个概念的区别。
钢的淬透性——主要取决于钢的属性。 钢的淬硬性——主要取决于M中的含碳量。
心部 表面
A1
温度 冷速V
V临
K
V心
MS
V表 V临
时间
工件截面上不同冷却速度
非马氏体区
马氏体区
淬硬区与未淬硬区示意图
工件淬硬层与冷却速度的关系
淬透性差
淬透性好
硬度HRC
0 直径
0 直径
两种钢的淬透性
（注：料直径相同，在相同淬火介质中淬火）
KU 临界淬火直径——圆棒试样在某介质中淬火时所能得到的最大淬透直径（即心部被淬成半马氏体的最大直径），用Do表示。
2. 处试样硬度值为30 ～ 35HRC 规定试样尺寸为20×20×100mm，也可采用Φ22～23×100mm试样。 一、淬透性的测定及表示方法
2.
在相同冷却条件下，Do越大，钢的淬透性越好。
侧面上刻一个3～5mm的刻槽。
淬火温度为760℃、800℃及840℃。加热保
温15～20分后，淬入10—30℃水中，淬火后用手
锤将其折断。
断口上“脆断区”的深度“h”即为其淬透
层。
100
20
50
二、淬透性对力学性能的影响
切削刀具，必须淬透。
钢在理想条件下淬火成马氏体后所达
将试样圆柱表面相对180°的两边在砂轮机上各磨去0. 钢件淬硬层深度随其截面尺寸↑ 而 ↓。
钢的淬透性测定
2. 各类弯、扭件要求淬透 R/4～R/2。
HRC
HRC
将端淬试样加热到一定温度（获得单相A）、保温一定时间（透烧）。
σ σ 用洛氏硬度计C标尺测量试样硬度。
b
b
σ σ 工件截面上不同冷却速度
0.2
处试样硬度值为30 ～ 35HRC
0.2
A A KU 临界淬火直径——圆棒试样在某介质中淬火时所能得到的最大淬透直径（即心部被淬成半马氏体的最大直径），用Do表示。
T↑，τ↑，则A晶粒↑ 、过冷A稳定性↑ →淬透性↑
四、 淬透性的应用
（一） 根据零件工作条件不同合理确定钢的淬透性 1. 受拉、压、冲击载荷零件必须淬透。 2. 切削刀具，必须淬透。 3. 各类弯、扭件要求淬透 R/4～R/2。
（二） 热处理工艺制定的依据 TH、 τH 、冷却介质及冷却方式等参数的确定
4.用洛氏硬度计C标尺测量试样硬度。将试样放在专用夹具上由试样顶端起每隔 1.5mm测量一次，当硬度值下降趋于平缓时,可每隔3mm测量一次,直至离顶端需要的 距离为止。
5.将所得的两组数据的平均值填入事先制好的表格中,并以硬度HRC为纵坐标,以 距淬火顶端的距离 (mm)为横坐标,绘制淬透性曲线。
一、淬透性的测定及表示方法
（三） 尺寸效应 钢件淬硬层深度随其截面尺寸↑ 而 ↓。
五 、基本概念
1. 钢的淬透性 在规定条件下，钢在淬火时获得马氏
体组织深度的能力。一般规定从表面到50% 非马氏体深度的距离作为淬硬层深度。
2. 钢的淬硬性 钢在理想条件下淬火成马氏体后所达
到的最高硬度。
3. 钢的淬透性与淬硬性两个概念的区别。
四、实验步骤及作业 1.将端淬试样加热到一定温度（获得单相A）、保温一定时间（透烧）。
钢的淬透性的测定
钢的淬透性的测定端淬试验机测定钢淬透性的方法一、试验要求1.了解测定淬透性的一般方法;2.熟悉并利用端淬试验法测定钢的淬透性;3.建立淬透性的概念及对热处理工艺的作用。
二、试验原理钢的淬透性是表示钢获得马氏体的能力，是钢本身所固有的属性。
淬透性与淬硬性是两个概念，淬硬性是钢的表面由于马氏体转变所能得到最大硬度，它与钢的含碳量有关。
在生产实践中人们通常把工件表面到半马氏体组织区域的深度作为淬透层深度。
钢的淬透性与淬火临界冷却速度有着密切的关系，而淬火临界冷却速度的大小又取决于钢的过冷奥氏体的稳定性，因此，凡是影响过冷奥氏体稳定性的诸因素，都会影响钢的淬透性。
淬透性的大小对钢材热处理的机械性能有很大的影响。
如果工件被淬透了，则表里的组织和性能均匀一致，能充分发挥钢的机械性能的潜力，如工件未淬透，则表面的组织和性能存在差异，经回火后的屈服强度和冲击韧性较低。
造成这种差别的重要原因在于:在淬火时，中心未淬透部分形成了非马氏体组织，回火后仍保持其片状组织特性;而在表面获得马氏体的部分，经回火后为粒状碳化物分布在铁素体基体上的混合组织，综合性能较好。
由上所述，淬透性的大小对钢材的合理选用及热处理工艺的正确制定都是十分重要的。
目前，测定钢的淬透性方法很多，常用的方法有两种:三、淬透性的测定1.断口法:从淬透层和未淬透层的宏观断口观察，可以较明显的分成两部分，淬透层呈暗黑色。
从硬度分布来看，因为碳钢的半马氏体区的硬度与碳含量有关(合金钢的半马氏体硬度一般比碳钢略高一些)见表1不同含碳量半马氏体区硬度表一含碳量, 半马氏体区硬度HRC 含碳量, 半马氏体区硬度HRC0.1 — 0.6 470.2 32 0.7 510.3 35 0.8 530.4 39 0.9 540.5 44 1.0 —在同样尺寸同样冷却条件下，通过硬度测定，可以测出不同钢由表层至至中心的硬度分布情况，比较它们截面上硬度分布曲线，就可以知道它们淬透层的深度及淬透性的好坏，图1为φ50毫米的40Cr钢与40,钢水淬后的截面硬度分布曲线。
钢的淬透性测定
实验一：钢的淬透性测定实验学时：3实验类型：综合性实验实验要求：必修一、实验目的（一）掌握钢的淬透性的实验方法，重点末端淬火法。
（二）了解化学成分、奥氏体化温度及晶粒度对钢的淬透性的影响。
二、实验内容、实验原理、方法和手段（一）淬透性的概念及其影响因素在实际生产中，零件一般通过淬火得到马氏体，以提高机械性能。
钢的淬透性是指钢经奥氏体化后在一定冷却条件下淬火时获得马氏体组织的能力。
常用淬透性曲线、淬硬层深度或临界淬透直径来表示。
淬透性与淬硬性不同，它是淬硬层深度的尺度而不是获得的最大的硬度值。
它决定淬火后从表面到心部硬度分布的情况。
一般规定“由钢的表面至内部马氏体占50％（其余的50％为珠光体类型组织）的组织处的距离”为淬硬层深度。
淬硬层越深，就表明该钢的淬透性越好。
如果淬硬层尝试达到心部，则表明该钢全部淬透。
影响淬透性的因素很多，最主要的是钢的化学成分，其次为奥氏体化温度、晶粒度等等。
钢的淬透性与过冷奥氏体稳定性有密切的关系。
当奥氏体向珠光体转变的速度越慢，也就是等温转变开始曲线越向右移，钢的淬透性越大，反之就越小，可见影响淬透性的因素与影响奥氏体等温转变的因素是相同的。
溶入奥氏体的大多数合金元素除Co以外，都增加过冷奥氏体的稳定性，使曲线右移，降低临界冷却速度，提高钢的淬透性。
钢中含碳量对临界冷却速度的影响为：亚共析钢随含碳量的增加，临界冷却速度降低，淬透性增加；过共析钢随含碳量的增加，临界冷却速度增高，淬透性下降。
含碳量超过1.2％～1.3％时，淬透性明显降低。
（二）淬透性的测定方法淬透性的测定可以大致分为计算法和实验法两类。
目前使用的方法还是实验法，它主要是通过测定标准试样来评价钢的淬透性。
具体的试验方法有多种，现将其中通常采用的四种方法概述如下。
1、断口检验法根据GB227—63《炭素工具钢淬透性试验法》（低合金工具钢也可参照此标准）的规定，在退火钢棒截面中部截取2～3个试样，方形试样的横截面尺寸为20mm×20mm(±0.2)，圆形截面为φ22～33mm，长度为100±5mm，试样中间一侧开一个深度为3～5mm的V形槽，以利于淬火后打断观察断口。
钢的淬透性测定
实验一：钢的淬透性测定实验学时：3实验类型：综合性实验实验要求：必修一、实验目的（一）掌握钢的淬透性的实验方法，重点末端淬火法。
（二）了解化学成分、奥氏体化温度及晶粒度对钢的淬透性的影响。
二、实验内容、实验原理、方法和手段（一）淬透性的概念及其影响因素在实际生产中，零件一般通过淬火得到马氏体，以提高机械性能。
钢的淬透性是指钢经奥氏体化后在一定冷却条件下淬火时获得马氏体组织的能力。
常用淬透性曲线、淬硬层深度或临界淬透直径来表示。
淬透性与淬硬性不同，它是淬硬层深度的尺度而不是获得的最大的硬度值。
它决定淬火后从表面到心部硬度分布的情况。
一般规定“由钢的表面至内部马氏体占50％（其余的50％为珠光体类型组织）的组织处的距离”为淬硬层深度。
淬硬层越深，就表明该钢的淬透性越好。
如果淬硬层尝试达到心部，则表明该钢全部淬透。
影响淬透性的因素很多，最主要的是钢的化学成分，其次为奥氏体化温度、晶粒度等等。
钢的淬透性与过冷奥氏体稳定性有密切的关系。
当奥氏体向珠光体转变的速度越慢，也就是等温转变开始曲线越向右移，钢的淬透性越大，反之就越小，可见影响淬透性的因素与影响奥氏体等温转变的因素是相同的。
溶入奥氏体的大多数合金元素除Co以外，都增加过冷奥氏体的稳定性，使曲线右移，降低临界冷却速度，提高钢的淬透性。
钢中含碳量对临界冷却速度的影响为：亚共析钢随含碳量的增加，临界冷却速度降低，淬透性增加；过共析钢随含碳量的增加，临界冷却速度增高，淬透性下降。
含碳量超过1.2％～1.3％时，淬透性明显降低。
（二）淬透性的测定方法淬透性的测定可以大致分为计算法和实验法两类。
目前使用的方法还是实验法，它主要是通过测定标准试样来评价钢的淬透性。
具体的试验方法有多种，现将其中通常采用的四种方法概述如下。
1、断口检验法根据GB227—63《炭素工具钢淬透性试验法》（低合金工具钢也可参照此标准）的规定，在退火钢棒截面中部截取2～3个试样，方形试样的横截面尺寸为20mm×20mm(±0.2)，圆形截面为φ22～33mm，长度为100±5mm，试样中间一侧开一个深度为3～5mm的V形槽，以利于淬火后打断观察断口。
钢的淬透性测定
实验一：钢的淬透性测定实验学时：3实验类型：综合性实验实验要求：必修一、实验目的（一）掌握钢的淬透性的实验方法，重点末端淬火法。
（二）了解化学成分、奥氏体化温度及晶粒度对钢的淬透性的影响。
二、实验内容、实验原理、方法和手段（一）淬透性的概念及其影响因素在实际生产中，零件一般通过淬火得到马氏体，以提高机械性能。
钢的淬透性是指钢经奥氏体化后在一定冷却条件下淬火时获得马氏体组织的能力。
常用淬透性曲线、淬硬层深度或临界淬透直径来表示。
淬透性与淬硬性不同，它是淬硬层深度的尺度而不是获得的最大的硬度值。
它决定淬火后从表面到心部硬度分布的情况。
一般规定“由钢的表面至内部马氏体占50％（其余的50％为珠光体类型组织）的组织处的距离”为淬硬层深度。
淬硬层越深，就表明该钢的淬透性越好。
如果淬硬层尝试达到心部，则表明该钢全部淬透。
影响淬透性的因素很多，最主要的是钢的化学成分，其次为奥氏体化温度、晶粒度等等。
钢的淬透性与过冷奥氏体稳定性有密切的关系。
当奥氏体向珠光体转变的速度越慢，也就是等温转变开始曲线越向右移，钢的淬透性越大，反之就越小，可见影响淬透性的因素与影响奥氏体等温转变的因素是相同的。
溶入奥氏体的大多数合金元素除Co以外，都增加过冷奥氏体的稳定性，使曲线右移，降低临界冷却速度，提高钢的淬透性。
钢中含碳量对临界冷却速度的影响为：亚共析钢随含碳量的增加，临界冷却速度降低，淬透性增加；过共析钢随含碳量的增加，临界冷却速度增高，淬透性下降。
含碳量超过1.2％～1.3％时，淬透性明显降低。
（二）淬透性的测定方法淬透性的测定可以大致分为计算法和实验法两类。
目前使用的方法还是实验法，它主要是通过测定标准试样来评价钢的淬透性。
具体的试验方法有多种，现将其中通常采用的四种方法概述如下。
1、断口检验法根据GB227—63《炭素工具钢淬透性试验法》（低合金工具钢也可参照此标准）的规定，在退火钢棒截面中部截取2～3个试样，方形试样的横截面尺寸为20mm×20mm(±0.2)，圆形截面为φ22～33mm，长度为100±5mm，试样中间一侧开一个深度为3～5mm的V形槽，以利于淬火后打断观察断口。
钢的淬透性的测定
钢的淬透性的测定端淬试验机测定钢淬透性的方法一、试验要求1.了解测定淬透性的一般方法;2.熟悉并利用端淬试验法测定钢的淬透性;3.建立淬透性的概念及对热处理工艺的作用。
二、试验原理钢的淬透性是表示钢获得马氏体的能力，是钢本身所固有的属性。
淬透性与淬硬性是两个概念，淬硬性是钢的表面由于马氏体转变所能得到最大硬度，它与钢的含碳量有关。
在生产实践中人们通常把工件表面到半马氏体组织区域的深度作为淬透层深度。
钢的淬透性与淬火临界冷却速度有着密切的关系，而淬火临界冷却速度的大小又取决于钢的过冷奥氏体的稳定性，因此，凡是影响过冷奥氏体稳定性的诸因素，都会影响钢的淬透性。
淬透性的大小对钢材热处理的机械性能有很大的影响。
如果工件被淬透了，则表里的组织和性能均匀一致，能充分发挥钢的机械性能的潜力，如工件未淬透，则表面的组织和性能存在差异，经回火后的屈服强度和冲击韧性较低。
造成这种差别的重要原因在于:在淬火时，中心未淬透部分形成了非马氏体组织，回火后仍保持其片状组织特性;而在表面获得马氏体的部分，经回火后为粒状碳化物分布在铁素体基体上的混合组织，综合性能较好。
由上所述，淬透性的大小对钢材的合理选用及热处理工艺的正确制定都是十分重要的。
目前，测定钢的淬透性方法很多，常用的方法有两种:三、淬透性的测定1.断口法:从淬透层和未淬透层的宏观断口观察，可以较明显的分成两部分，淬透层呈暗黑色。
从硬度分布来看，因为碳钢的半马氏体区的硬度与碳含量有关(合金钢的半马氏体硬度一般比碳钢略高一些)见表1不同含碳量半马氏体区硬度表一含碳量, 半马氏体区硬度HRC 含碳量, 半马氏体区硬度HRC0.1 — 0.6 470.2 32 0.7 510.3 35 0.8 530.4 39 0.9 540.5 44 1.0 —在同样尺寸同样冷却条件下，通过硬度测定，可以测出不同钢由表层至至中心的硬度分布情况，比较它们截面上硬度分布曲线，就可以知道它们淬透层的深度及淬透性的好坏，图1为φ50毫米的40Cr钢与40,钢水淬后的截面硬度分布曲线。
钢的淬透性测定
2.
在相同冷却条件下，Do越大，钢的淬透性越好。
3. 2.
表
中表
面 心 一般规定从表面到50%
工件截面上不同冷却速度
面
表
中
表
面
心
面
共析钢的Vk最小，淬透性最好。
a）已淬透 2.
（一） 根据零件工作条件不同合理确定钢的淬透性
b）未淬透
➢淬透性对调质后钢的力学性能的影响 淬火温度为760℃、800℃及840℃。
半M与碳含量
（二）临界直径法
生产中也常用临界淬火直径表示钢的淬透性。 临界淬火直径——圆棒试样在某介质中淬火时所能 得到的最大淬透直径（即心部被淬成半马氏体的最 大直径），用Do表示。
在相同冷却条件下，Do越大，钢的淬透性越好。
（三）断口检测法
适用于测量碳素工具钢的淬透性。
规定试样尺寸为20×20×100mm，也可采
除co外其余合金元素均使c曲线右移降低v二热处理工艺制定的依据三尺寸效应一根据零件工作条件不同合理确定钢的淬透性淬透性的应用钢件淬硬层深度随其截面尺寸冷却介质及冷却方式等参数的确定在规定条件下钢在淬火时获得马氏体组织深度的能力
钢的淬透性测定
一、实验目的
1. 熟悉用顶端淬火试验法（简称：端淬法）测定钢的淬透性。 2.比较碳钢与合金钢的淬透性。
心部 表面
A1
温度 冷速V
V临
时间
工件截面上不同冷却速度
非马氏体区
马氏体区
淬硬区与未淬硬区示意图
工件淬硬层与冷却速度的关系
淬透性差
淬透性好
硬度HRC
0 直径
0 直径
两种钢的淬透性
（注：料直径相同，在相同淬火介质中淬火）
钢的淬透性的测定
钢的淬透性的测定端淬试验机测定钢淬透性的方法一、试验要求1.了解测定淬透性的一般方法;2.熟悉并利用端淬试验法测定钢的淬透性;3.建立淬透性的概念及对热处理工艺的作用。
二、试验原理钢的淬透性是表示钢获得马氏体的能力，是钢本身所固有的属性。
淬透性与淬硬性是两个概念，淬硬性是钢的表面由于马氏体转变所能得到最大硬度，它与钢的含碳量有关。
在生产实践中人们通常把工件表面到半马氏体组织区域的深度作为淬透层深度。
钢的淬透性与淬火临界冷却速度有着密切的关系，而淬火临界冷却速度的大小又取决于钢的过冷奥氏体的稳定性，因此，凡是影响过冷奥氏体稳定性的诸因素，都会影响钢的淬透性。
淬透性的大小对钢材热处理的机械性能有很大的影响。
如果工件被淬透了，则表里的组织和性能均匀一致，能充分发挥钢的机械性能的潜力，如工件未淬透，则表面的组织和性能存在差异，经回火后的屈服强度和冲击韧性较低。
造成这种差别的重要原因在于:在淬火时，中心未淬透部分形成了非马氏体组织，回火后仍保持其片状组织特性;而在表面获得马氏体的部分，经回火后为粒状碳化物分布在铁素体基体上的混合组织，综合性能较好。
由上所述，淬透性的大小对钢材的合理选用及热处理工艺的正确制定都是十分重要的。
目前，测定钢的淬透性方法很多，常用的方法有两种:三、淬透性的测定1.断口法:从淬透层和未淬透层的宏观断口观察，可以较明显的分成两部分，淬透层呈暗黑色。
从硬度分布来看，因为碳钢的半马氏体区的硬度与碳含量有关(合金钢的半马氏体硬度一般比碳钢略高一些)见表1不同含碳量半马氏体区硬度表一含碳量, 半马氏体区硬度HRC 含碳量, 半马氏体区硬度HRC0.1 — 0.6 470.2 32 0.7 510.3 35 0.8 530.4 39 0.9 540.5 44 1.0 —在同样尺寸同样冷却条件下，通过硬度测定，可以测出不同钢由表层至至中心的硬度分布情况，比较它们截面上硬度分布曲线，就可以知道它们淬透层的深度及淬透性的好坏，图1为φ50毫米的40Cr钢与40,钢水淬后的截面硬度分布曲线。
钢的淬透性测定
（一）端淬试验法
❖淬透性表示方法：
J
d HRC
J——表示末端淬透性
ห้องสมุดไป่ตู้
d——测试点至水冷端的距离（mm） HRC——测试点处的硬度值
例如：
J5 42
即表示：距水冷端5mm
处试样硬度值为42HRC
J 10 30-35
即表示：距水冷端10mm
处试样硬度值为30 ～ 35HRC
淬透性曲线
半M与碳含量
（二）临界直径法
2. 各类弯、扭件要求淬透 R/4～R/2。
HRC
HRC
将端淬试样加热到一定温度（获得单相A）、保温一定时间（透烧）。
σ σ 用洛氏硬度计C标尺测量试样硬度。
b
b
σ σ 工件截面上不同冷却速度
0.2
处试样硬度值为30 ～ 35HRC
0.2
A A KU 临界淬火直径——圆棒试样在某介质中淬火时所能得到的最大淬透直径（即心部被淬成半马氏体的最大直径），用Do表示。
KU 临界淬火直径——圆棒试样在某介质中淬火时所能得到的最大淬透直径（即心部被淬成半马氏体的最大直径），用Do表示。
2. 处试样硬度值为30 ～ 35HRC 规定试样尺寸为20×20×100mm，也可采用Φ22～23×100mm试样。 一、淬透性的测定及表示方法
2.
在相同冷却条件下，Do越大，钢的淬透性越好。
四、实验步骤及作业 1.将端淬试样加热到一定温度（获得单相A）、保温一定时间（透烧）。
2.试样从炉中取出迅速放入顶端淬火设备上的支承架内，进行喷水冷却约10～15 分钟,至完全冷却后取出。
3.将试样圆柱表面相对180°的两边在砂轮机上各磨去0.2～0.5mm ，磨时注意冷 却，以防止其发生回火转变。
钢的淬透性测定
钢的淬透性测定实验⼀：钢的淬透性测定实验学时：3实验类型：综合性实验实验要求：必修⼀、实验⽬的（⼀）掌握钢的淬透性的实验⽅法，重点末端淬⽕法。
（⼆）了解化学成分、奥⽒体化温度及晶粒度对钢的淬透性的影响。
⼆、实验内容、实验原理、⽅法和⼿段（⼀）淬透性的概念及其影响因素在实际⽣产中，零件⼀般通过淬⽕得到马⽒体，以提⾼机械性能。
钢的淬透性是指钢经奥⽒体化后在⼀定冷却条件下淬⽕时获得马⽒体组织的能⼒。
常⽤淬透性曲线、淬硬层深度或临界淬透直径来表⽰。
淬透性与淬硬性不同，它是淬硬层深度的尺度⽽不是获得的最⼤的硬度值。
它决定淬⽕后从表⾯到⼼部硬度分布的情况。
⼀般规定“由钢的表⾯⾄内部马⽒体占50％（其余的50％为珠光体类型组织）的组织处的距离”为淬硬层深度。
淬硬层越深，就表明该钢的淬透性越好。
如果淬硬层尝试达到⼼部，则表明该钢全部淬透。
影响淬透性的因素很多，最主要的是钢的化学成分，其次为奥⽒体化温度、晶粒度等等。
钢的淬透性与过冷奥⽒体稳定性有密切的关系。
当奥⽒体向珠光体转变的速度越慢，也就是等温转变开始曲线越向右移，钢的淬透性越⼤，反之就越⼩，可见影响淬透性的因素与影响奥⽒体等温转变的因素是相同的。
溶⼊奥⽒体的⼤多数合⾦元素除Co以外，都增加过冷奥⽒体的稳定性，使曲线右移，降低临界冷却速度，提⾼钢的淬透性。
钢中含碳量对临界冷却速度的影响为：亚共析钢随含碳量的增加，临界冷却速度降低，淬透性增加；过共析钢随含碳量的增加，临界冷却速度增⾼，淬透性下降。
含碳量超过1.2％～1.3％时，淬透性明显降低。
（⼆）淬透性的测定⽅法淬透性的测定可以⼤致分为计算法和实验法两类。
⽬前使⽤的⽅法还是实验法，它主要是通过测定标准试样来评价钢的淬透性。
具体的试验⽅法有多种，现将其中通常采⽤的四种⽅法概述如下。
1、断⼝检验法根据GB227—63《炭素⼯具钢淬透性试验法》（低合⾦⼯具钢也可参照此标准）的规定，在退⽕钢棒截⾯中部截取2～3个试样，⽅形试样的横截⾯尺⼨为20mm×20mm(±0.2)，圆形截⾯为φ22～33mm，长度为100±5mm，试样中间⼀侧开⼀个深度为3～5mm的V形槽，以利于淬⽕后打断观察断⼝。
钢的淬透性测试
A
5
HRC
60
50
40
30 硬度测定
20
10
0
水冷端
10 20 30 40 50 60 70
距水冷端距离（mm） 图2 钢淬透性曲线的测定
A
6
50
40
厚度 30 /mm
20
50 H值静止水
2.0 1.0 0.70 0.50
0.35 20
230硝盐
10 油
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 距水冷端距离（毫米）
图3淬透性图
A
7
四、实验报告要求
• 明确实验目的。 • 绘出40钢和40Cr硬度分布曲线. • 本组试样相比较，说明合金元素对淬透性
的影响。刘建华 王玉辉
A
1
一、实验目的
• 掌握端淬试验方法 • 比较合金元素对钢的淬透性影响。
A
2
二、设备和材料
• 加热炉、热电偶炉温指示仪表 • 端淬机 • 硬度计 • 砂轮机 • 实验材料 40# 40Ｃr
A
3
3-5
28-
30
13
100
Φ25
12.5
Φ12. 自由水柱高度
5喷水咀
图1末端淬透性试验示意图
• 以4人为一组，其中每两人做一个试样
• 1.将试样按工艺规定加热保温时间30分，端部要保护防止脱碳。
• 2.将试样迅速的自炉内取出放在端淬机上，喷水冷却，试样面上不得溅上水。从 炉内取出到喷水时间不超过5秒，冷却10分钟后投入水中。
• 3.将试样相隔180℃位置上磨出两平行面，磨削深度为0.2—0.5mm，磨面不准有 发蓝现象。
• 4在磨面中心线上由末端起每隔1.5mm打洛氏硬度。
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1、学会用端淬法测定钢的淬透性； 2、比较碳钢（45）与合金钢（40Cr）的淬透性； 3、了解淬透性曲线的应用。
1
【实验概述】
1、淬透性与淬硬性 钢的淬透性——钢在淬火时获得M的能力。 钢的淬硬性——钢淬火后所能达到的最高硬度。
2、影响淬透性的因素 主要是钢的化学成分（合金元素含量），其次是奥氏体化温度、保温时间等。
8
【实验注意事项】
1、试样从盒中取出到开始喷水之间的时间应不超过5 s。 2、磨制试样过程中应注意用水冷却，避免发生回火现象。 3、测量的硬度压痕应沿所磨平面的中心线分布。
9
【实验报告撰写】
1、统一使用实验报告纸撰写实验报告，要求写出实验名称、 实验目的、实验材料、实验设备等。
2、实验数据处理
（1）用表格列出两种试样距离顶端各点的硬度（硬度-距离表） （2）根据上表绘制两种试样硬度-距离曲线图（横坐标为距离d、
不同截面的钢淬火时淬硬层深度的变化 (D0为心部为50％M的最大直径)
在相同冷却条件下，Do越大，钢的淬透性越好。
4
（3）端淬法—— GB/T 225-2006 ❖淬透性表示方法：
J HRC- d
J——表示端淬实验法 d——测试点至水冷端的距离（mm） HRC——测试点处的硬度值
例如：
J 42- 5
即表示：距水冷端5mm处 试样硬度值为42HRC
5
淬透性曲线
半M与碳含量
6
【实验设备及材料】
箱式炉 4台
端淬机 1台 台式砂轮机 2台 洛氏硬度计 4台
实验材料 —— 45钢和40Cr标准端淬试样
7
【实验内容及步骤】
4~5人一组，领取一根试样（45或40Cr），进行端淬。
1、将试样放入铁盒中并覆盖石墨保护，置于箱式炉中加热；
纵坐标为硬度值HRC） （3）根据所绘曲线图，比较碳钢与合金钢淬透性的差别 3、思考题 （1）测定淬透性有何实际意义？ （2）影响淬透性的因素有哪些？ （3）分析实验结果的准确性，产生偏差的原因可能是什么？
10
11
2
3、淬透性测定方法 （1）断口检验法
适用于测定碳素工具钢的淬透性。20×20×100mm标准试样（开槽），淬火后用 锤敲断，断口脆断区深度即为淬透层深。
100
20
50
3
（2）临界直径法
生产中也常用临界淬火直径来表示钢的淬透性。 临界淬火直径——圆棒试样在某介质中淬火时所能得
到的最大淬透直径，用Do表示。
2、将石墨盒从炉中取出，用钳子夹住试样，迅速置于端淬 机上喷水冷却15min；
3、在砂轮机上沿试样轴线磨制出两个相互平行的狭长平面；
4、在所磨平面上用铅笔和直尺，在距淬火端1.5、3、5、7、 9、11、13、15、20、记的点打硬度；
6、记录实验数据，绘制硬度-距离曲线。