影响钢材淬透性的因素
化学元素对钢性能的影响
化学元素对钢性能的影响钢是由主要成分为铁和碳的合金，但是其性能也受到其他化学元素的影响。
不同的化学元素可以通过形成固溶体、析出物、强化相等方式，对钢的性能产生显著的影响。
以下将重点讨论一些常见的化学元素对钢的性能的影响。
1. 碳（Carbon）：碳是钢中的主要合金元素之一，碳含量的增加可以提高钢的硬度和强度。
高碳钢通常具有较高的强度，但在焊接性方面可能会受到一些限制，而低碳钢则具有更好的可焊性。
2. 硅（Silicon）：硅是钢中的常见合金元素，其主要作用是提高钢的脆性转变温度和抗氧化性能。
适量的硅含量可以提高钢的强度和耐磨性。
3. 锰（Manganese）：锰是一种常用的微合金元素，能够提高钢的硬度和强度。
适量的锰含量可以提高钢的淬透性，使钢的焊接性能和冷加工性能得到改善。
4. 磷（Phosphorus）：磷的含量对钢的韧性和强度有明显的影响。
磷含量过高会使钢的韧性下降，影响钢的冷加工性能和可焊性。
5. 硫（Sulfur）：硫的含量对钢的韧性和冷加工性能也有重要影响。
硫含量过高会使钢变得脆性，但适量的硫含量可以提高钢的加工性能。
6. 镍（Nickel）：镍主要用于提高钢的耐腐蚀性和耐高温性能。
镍含量适当时，可增加钢的韧性和延展性。
7. 铬（Chromium）：铬主要用于提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性能。
铬还可以提高钢的硬度和强度。
8. 钼（Molybdenum）：钼可以提高钢的高温强度和耐腐蚀性。
钼含量适当时，可以提高钢的韧性和硬度。
9. 钛（Titanium）：钛主要用于碳钢中，可以提高钢的强度和耐蚀性。
钛还可以用于控制晶粒尺寸，改善钢的强度和韧性。
需要指出的是，以上列举的化学元素只是对钢的性能产生了主要影响，实际上还有很多其他化学元素也会对钢的性能产生影响。
此外，除了化学元素的影响外，不同的热处理方式和工艺参数也会对钢的性能产生重要的影响。
总结而言，化学元素通过改变钢的组织结构、析出物相、固溶体等条件，对钢的性能产生显著的影响。
钢的淬透性末端淬火试验
钢的耐热性评价
耐热性评价
末端淬火试验还可以用于评价钢的耐热性，即在高温下保持钢的性能的能力。耐热性对于在高温环境下工作的部 件非常重要。
耐热性影响因素
钢的耐热性受到合金元素、微观组织和热处理工艺的影响。了解这些因素有助于优化钢的性能，提高其在高温环 境下的稳定性和持久性。
对实际应用的指导意义
材料选择
淬火过程中的温度、时间和冷却速度等工艺参数 对淬透性有显著影响，通过优化这些参数，可以 提高钢的淬透性能。
05
试验结论
钢的淬透性评估
淬透性评估
通过末端淬火试验，可以评估钢的淬 透性，即钢在淬火过程中获得淬硬层 的深度。淬透性取决于钢的化学成分、 温度、冷却速度等因素。
影响因素
钢的淬透性受到多种因素的影响，如 合金元素、碳含量、热处理工艺等。 这些因素对钢的硬度和抗疲劳性能有 显著影响。
在比较不同钢种的淬透性时，应综合考虑其化学成分、纯 净度、显微组织等因素，以及其在不同温度和冷却速率下 的组织转变和相变行为。
02
试验原理
淬火原理
01
淬火是将钢加热至奥氏体化后迅 速冷却，使钢转变为马氏体或贝 氏体组织的热处理工艺。
02
通过淬火，可以提高钢的硬度和 耐磨性，同时使钢获得所需的机 械性能。
对试验数据进行整理、分析和处理，计算 淬透性指标，如Jominy淬透性值、KocksZimmerman曲线等，以评估钢的淬透性。
04
试验结果分析
淬透性曲线分析
淬透性曲线
淬透性曲线是描述钢在不同温度 和时间下淬火后硬度的变化曲线， 通过分析曲线可以了解钢的淬透 性能。
淬透性指标
淬透性指标包括临界淬火速率、 淬火温度范围等，这些指标可以 用来评估钢的淬透性能。
各种化学元素对钢材性能的影响
各种化学元素对钢材性能的影响展开全文①碳(C)碳是仅次于铁的主要元素，它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。
当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低；但当含碳量在1.0%以上时，随着含碳量的增加，钢材的强度反而下降。
随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降。
②硅(Si)硅是一种脱氧剂，其脱氧作用比锰强，是钢中的有益元素。
硅含量较低时，能提高钢材的强度，而对塑性和韧性无明显影响，但是当硅含量超过0.8%~1.0%时，则塑性下降，特别是冲击韧性显著降低。
含硅量在1%~4%的低碳钢，具有极高的导磁性能，常用于电器工业和矽钢片。
但随着硅含量的增加，会降低钢的焊接性能。
③锰(Mn)锰是作为脱氧除硫的元素加入钢中的，是钢中的有益元素。
锰具有很强的脱氧去硫能力，它可以和硫结合形成MnS，从而在相当大程度上消除硫的有害影响，显著改善钢材的热加工性能。
同时，锰对碳素钢的力学性能有良好影响，它能提高钢材的硬度、强度和耐磨性。
锰含量小于0.8%，能在保持（或只略降）原有的塑性及冲击韧性的条件下，大幅度提高碳素钢的屈服极限及强度极限。
锰对钢的焊接性能也有影响。
在含锰量很低时，锰主要起消除热脆性的作用，此时锰对焊接性能的影响，特别是在硫含量略高时，是有益的；但在含锰量远远超过消除热脆性所必需的含量时，多余的锰会显著增加奥氏体的过冷能力，这时锰主要起增加冷裂纹形成的作用，会使得钢的焊接性能变差。
④磷(P)磷是钢中难去除的有害杂质，会引起钢的冷脆性增加并损坏钢的焊接性能。
造成“冷脆”的原因是磷会形成硬脆化合物Fe2P。
另外磷能提高切削性能和抗蚀性，故在易切削或耐候钢中可适当增加磷含量。
⑤硫(S)硫主要来自炼钢原料，炼钢时难以除尽。
硫在钢中是以硫化物夹杂形式存在，对钢的塑性、韧性、焊接性能、厚度方向性能、疲劳性能和耐腐蚀性都有不利影响。
45、60Si2Mn钢的淬透性与淬硬性分析
45、60Si2Mn钢的淬透性与淬硬性分析摘要：淬硬性[1]是指钢在正常淬火条件下，所能达到的最高硬度。
淬硬性主要与钢中碳的含量有关。
形状、尺寸相同的不同钢材淬火后，所获得的硬度值大小是不相同的。
可以根据所获得的最高硬度来进行淬硬性的比较，硬度越高的淬硬性越好，反之，硬度越低的淬硬性越差。
淬透性[1]是指钢材在理想条件下淬火所能获得的马氏体组织硬层深度的倾向。
淬透性是钢材固有的一种属性，它取决于钢的淬火临界冷速[1]的大小。
形状、尺寸相同的不同钢材，在相同条件下淬火后，它们所获得淬层深度是不相同的，淬硬层深度越深，我们就说他的淬透性越好。
相反，淬层深度越浅，它的淬透性越差。
本次综合实验研究在正常淬火条件下，45钢和60Si2Mn的硬度差别与变化，来对比不同钢种的淬硬性和淬透性的差别，通过金相组织的对比来说明影响45钢和60Si2Mn的淬透性和淬硬性的组织因素。
关键词：淬透性淬硬性含碳量临界冷却速度Research on Quenched and Hardenability Characteristics of 45 and 60Si2Mn Steels Abstract:Q uenching rigid means steel can reach the highest rigidity’s ability in normal quenching condition. Major in steel quenching rigid with carbon content. The same in different shapes, sizes steel quenching after hardness value is not the same size. According to the highest rigidity obtained to compare, the higher the better the quenching rigid, conversely, the lower the rigid quenching.Its quench-hardening ability means steel can obtain martensitic organizations of hard layer depth in ideal quenching conditions. Its quench-hardening ability is an attribute of the inherent steel, which depends on the steel quenching cooling rate of critical size. Under the same conditions after quenching, the same in different shapes, sizes steel, obtain differ depth is quenched. The depth of hardening layer, the better its quench-hardening ability, instead the shallow depth of quenching, its quench-hardening ability.This comprehensive experimental research on normal quenching condition,the difference of hardness change between 45 and 60Si2Mn , to contrast different kinds of rigid and its quench-hardening ability. Through comparison of metallographic organization to illustrate the influence of 45 steel 60Si2Mn and its quench-hardening ability and organizational factors of rigid.Keywords:Quenched Characteristic Hardenability characteristic Carbon content Critical cooling rate目录第一章绪论 (1)1.1 45、60Si2Mn的综合性能和应用 (1)1.1.1 45钢的工作条件及性能要求 (1)1.1.2 60Si2Mn的工作条件与性能要求 (1)1.2钢的热处理 (2)1.2.1调质钢的热处理 (2)1.2.2弹簧钢的热处理 (2)1.3合金元素在45、60Si2Mn中的作用 (3)1.3.1合金元素在45中的作用 (3)1.3.2合金元素在60Si2Mn中的作用 (3)1.4 本次实验目的 (3)第二章实验方案和实验过程 (4)2．1实验材料及设备 (4)2．1．1实验材料45、60Si2Mn的化学成分 (4)2．1．2实验设备 (4)2.2实验方案 (4)2.1.2钢的热处理工艺参数 (4)2.1.3实验过程 (4)2.3金相显微组织观察 (5)2.3.1金相组织的制备 (5)2.3.2 显微摄影 (5)第三章实验结果分析 (6)3．1实验结果 (6)3.1．1硬度值记录 (6)3．1．2实验试样金相组织照片 (6)3．2 45、60Si2Mn淬火后组织分析 (7)3．3 45、60Si2Mn淬硬性和淬透性分析 (7)第四章实验结论 (9)参考文献 (10)第一章绪论1.1 45、60Si2Mn的综合性能和应用1.1.1 45钢的工作条件及性能要求通常将经过淬火和高温回火处理而使用的结构钢成为调质钢。
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 0.2 0.3 0.4 0.5 —323539440.60.70.80.91.047515354—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。
淬透性的概念(精)
金属材料与热处理课程
淬透性
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
淬透性
概念：钢被淬透的能力，或者说淬火时钢获得 M 的 能力。 说明：同一工件淬火冷却时，表面与心部淬火冷却速 度不同，表面与心部均可获得 M体组织即为淬透，否则
未淬透。
淬透性大小：用在一定条件下，淬火获得的淬透层的 深度表示。
金属材料与热处理
•职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
淬透性
概念：系指淬火时获得马氏体的难易程度；
影响因素：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， 淬透性是钢材本身固有的一个属性。
淬硬性
概念是钢淬火后获得马氏体的最高硬度。
金属材料与热处理
钢材生产过程中的淬透性及其控制研究
钢材生产过程中的淬透性及其控制研究钢材作为一种重要的工业材料，其生产和使用一直是人们关注的焦点。
在钢材生产过程中，淬透性是一项十分关键的指标，其决定了钢材的性能和质量。
本文将从淬透性的概念、影响因素、控制方法和研究现状等方面进行探讨。
一、淬透性的概念淬透性是指钢材在淬火过程中所能获得的硬度和韧性之间的平衡程度，是衡量钢材淬火性能的重要指标。
淬透性好的钢材，其硬度高，韧性也足够，在使用过程中不易出现失效、开裂等问题，有较高的耐磨、耐久性能。
淬透性差的钢材，则往往出现脆性断裂、韧性不足等问题。
二、影响淬透性的因素1. 化学成分钢材的化学成分是影响淬透性的首要因素。
常见的影响淬透性的元素有C、Cr、Mn等。
其中C含量越高，淬火过程中的相变速率越快，淬透性也越好。
Cr和Mn会使晶粒细化，提高淬透性。
2. 冷却速率淬火冷却速率越快，所获得的硬度越高，淬透性也就越好。
但是超过一定冷却速率后，就容易产生过度淬火，导致钢材脆性增加。
因此，冷却速率的选择应该能够发挥钢材的最佳性能，并避免钢材脆性的增加。
3. 残余应力和组织形态淬火后的钢材会产生残余应力，这些应力也会对淬透性产生影响。
此外，组织形态如晶粒尺寸、相变温度等也会直接影响淬透性。
晶粒尺寸越小，相变温度越低，淬透性越好。
三、控制淬透性的方法1. 调整化学成分根据不同的使用要求，可以针对化学成分进行调整，使其在保证机械性能的前提下，达到最佳淬透性。
比如增加C含量、Cr含量、降低Mn含量等。
2. 调整冷却速率不同的工艺、设备和冷却介质会导致不同的冷却速率。
因此，在生产过程中，要根据具体情况选择合适的冷却方式和冷却介质，确保所获得的冷却速率能够发挥最佳淬透性。
3. 改善组织形态通过工艺优化或添加合适的合金元素等方式，可以改善钢材的组织形态，提高晶粒细化程度，调整相变温度等，从而提高淬透性。
四、淬透性的研究现状当前，国内外针对淬透性的研究已越来越深入。
国内外一些大型钢铁企业已经建立了淬透性的在线检测系统，能够实时地监测钢材的淬透性指标，并进行调整。
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。
淬透性与淬硬性(精)
②在油淬“表面”栏的35mm处引垂线，与端淬曲线分别交于 48HRC和58HRC。这表明直径为35mm的40Cr钢棒料油淬后，表面硬 度为48HRC～58HRC，可满足表面硬度>45HRC的要求。故该工件可 选用40Cr钢。
45钢与45Cr钢的淬透性曲线
45钢
40Cr钢
2) 预测工件淬火后硬度分布
碳化物形成元素只有溶入奥氏体才可起增大淬透性的作用，若存在于碳 化物中则反而起降低淬透性的作用。 (2)奥氏体晶粒度和成分均匀程度同样加热条件下，奥氏体晶粒越大，成 分越均匀，则过冷奥氏体越稳定，故淬透性越好。
(3)未溶第二相的影响钢中未溶碳化物、氮化物等与奥氏体的交界处是珠 光体、贝氏体择优形核地点，可促进珠光体、贝氏体形核，降低过冷奥 氏体的稳定性，故降低淬透性；此外，未溶碳、氮化物还会阻碍奥氏体 晶粒长大，也对淬透性有降低作用。 此外，形变和应力场等对钢的淬透性也有影响。
(2)淬透性与实际淬透层深度的关系
• 实际淬透层深度(常简称为淬透深度或淬硬(层)深度)与淬透性之间有密 切关系，但又有着重要的区别。
• 实际淬透深度是指在实际具体条件下获得的马氏体层深度，对试样尺 寸、形状及冷却条件等没有要求，其值是随条件变化而变化的。而淬 透性反映的是标准条件下的淬透深度，其值是固定的，所用试样尺寸、 形状及冷却条件等都要求处在标准状态。 例如，45钢在标准条件下的淬透深度约为l5mm，而同样试样在20℃、 5％(质量分数)食盐水中的淬透深度可达21mm，在油中的淬透深度却不 到l0mm。
1)根据端淬曲线合理选用钢材，以满足心部硬度的要求。
例如：某直径为35mm圆柱形工件，要求油淬(H=0．4)后表面硬度 >45HRC，心部硬度>32HRC，可否选用40Cr?
淬硬性、淬透性的概念及影响因素(精)
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硬性、淬透性概念及影响因素主讲教师：***西安航空职业技术学院淬硬性、淬透性概念及影响因素一、淬硬性淬硬性表示钢淬火时的硬化能力，是指钢在淬成马氏体时所能够达到的最高硬度，它主要取决于钢的碳含量，确切地说，取决于淬火加热时奥氏体中的碳含量，与合金元素关系不大。
奥氏体中固溶的碳含量越高，淬火后马氏体的硬度也越高，如图1所示。
图1 钢的淬火硬度与碳含量的关系 二、淬透性1．淬硬层与淬透性由于淬火冷却速度很快，所以工件表面与心部的冷却速度不同，表层最快，中心最慢（见图2a ）。
如果钢的淬火临界冷却速度v c 较小，工件截面上各点的冷速都大于淬火临界冷却速度，工件从表层到心部就都能获得马氏体，称之为“淬透”。
如果钢的淬火临界冷却速度较大，工件表层冷速大于淬火临界冷却速度，而从表层下某处开始冷速低于淬火临界冷却速度，则表层获得马氏体，心部不能得到全马氏体或根本得不到马氏体，此时工件的硬度便较低，称之为“未淬透”。
通常，我们将未淬透的工件上具有高硬度马氏体组织的这一层称为“淬硬层”（图2b ）。
可见，在工件尺寸和淬图2 零件截面上各处的冷却速度与未淬透区示意图A 1 v 中心 M s V c V 表面 表面 表面 中心 淬硬层未淬硬区 冷却速度 v c ba火规范一定时，因钢种不同，淬火临界冷却速度不同，就会得到不同的结果，有的淬硬层深，有的淬硬层浅，有的能淬透，有的不能淬透。
所谓钢的淬透性，就是指钢在淬火时获得马氏体的难易程度，是钢本身的固有属性，它取决于钢的淬火临界冷却速度的大小，也就是钢的过冷奥氏体的稳定性，而与冷却速度、工件尺寸大小等外部因素无关。
通常可以用标准试样在一定的条件下淬火能够淬硬的深度或能够全部淬透的最大直径来表示。
应当指出，钢的淬透性与工件的淬透深度之间虽有密切关系，但不能混为同一个概念。
例如有两个尺寸不同的工件，分别选用不同的钢种来制造，在淬火后可能出现这样的情况：尺寸小的工件，虽然选用的是淬透性低的钢，但却淬硬层较深或完全淬透；而尺寸大的工件，即使选用的是淬透性高的钢，但却淬硬层较浅。
淬硬性和淬透性
1淬硬性与淬透性的区别淬硬性（hardening capacity）指钢在淬火时硬化能力，用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。
主要取决于马氏体中的含碳量，碳含量越高，则钢的淬硬性越高。
其他合金元素的影响比较小。
淬透性才是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力。
其大小以钢在一定条件下淬火获得的淬透层深度和硬度分布表示。
淬硬性是指在理想的淬火条件下，以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够达到的最高硬度，也称可硬性。
1淬硬性与淬透性的区别淬透性：表示钢在一定条件下淬火时获得淬硬层深度的能力，主要受奥氏体中的碳含量和合金元素的影响。
指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。
淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。
钢的淬透性主要取决于它的化学成分，非凡是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。
淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。
淬硬性：指钢在理想条件下淬火得到马氏体后所能达到的最高硬度钢的淬硬性主要取决于含碳量，而淬透性不仅取决于含碳量，更主要取决于化学成分。
淬透性是指材料的淬硬层深度,而淬硬性是指材料淬火得到的最高硬度。
淬透性:指材料正常热处理工艺情况下,所能获得淬硬层深度的能力!淬硬性:指材料正常热处理工艺情况下,所能获得硬度高低的能力!红硬性是指材料在经过一定温度下保持一定时间后所能保持其硬度的能力。
如刀具材料中的高速钢，应在600摄氏度下保持60分钟后空冷，连续地重复进行4次后去表面氧化层，然后得出的硬度。
有些人把红硬性和热硬性混为一谈。
热硬性应该理解为在高温下保持其硬度的能力，即其检测应该在高温下进行。
这要求硬度标准块和硬度计都能在高温下正常地工作，其误差也可以控制在可接受的水平内。
淬透性：钢在淬火条件下得到M组织或淬透层深度的能力，是钢的固有属性。
取决于临界冷却速度VK。
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。
浅析钢的淬透性和淬硬性
科学与信息化2021年6月下
a ）亚共析碳钢时间（s ）
时间（s ）时间（s ）b ）共析碳钢
c ）过共析碳钢
图1 非共析钢和共析钢的TTT图比较
奥氏体化温度的影响
提高奥氏体化温度将使奥氏体晶粒长大，奥氏体成分更均匀，从而抑制珠光体或贝氏体的形核率，降低了临界淬火速度，可适当提高钢的淬透性。
钢种未溶第二项的影响钢中未溶入奥氏体的碳化物、氮化物及其他非金属夹杂物，由于促进珠光体、贝氏体等相变形核，从而使钢的淬透性钢的原始组织的影响
钢的原始组织中，由于珠光体的类型（片状或粒状）及弥散度的不同，在奥氏体化时，将会影响到奥氏体的均匀性，从而影响到钢的淬透性。
碳化物愈细小，溶入奥氏体愈迅速，从而有利于提高钢的淬透性，粗大的奥氏体晶粒能使等温冷却TTT 曲线右移，降低了钢的临界冷却速度。
但晶粒粗大将增大钢在淬火时的变形、开裂倾向和降低韧性。
在相同冷却速度条件下，奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低，转变的孕育期增长，等温冷却TTT 曲线右移，临界冷却速度减慢，钢的淬透性越高[1]。
图2 淬火试样断面上马氏体量和硬度的变化
钢的淬透性取决于其临界冷却速度的高低，而淬硬性主要取决于钢的含碳量，它们之间没有必然关系。
但淬硬性与淬透性成正比关系，淬硬性低的钢其淬透性差。
参考文献
[1] 程正翠.钢淬透性和淬硬性的教学实践[J].教育教学论坛,2019 (30):155-156.。
淬透性与淬硬性的区别
淬透性与淬硬性的区别
淬透性和淬硬性是金属材料的两个重要性能指标，它们之间的区别如下：
1. 定义：淬透性是指材料经过适当的淬火处理后，能够达到所需的硬度水平，同时保持一定的韧性和耐冲击性能。
淬硬性是指材料在淬火过程中能够获得高硬度的能力。
2. 形成机理：淬透性的形成机理是通过控制淬火过程中的冷却速率，使材料的组织转变为马氏体，从而达到所需的硬度水平。
淬硬性的形成机理是通过快速冷却使材料组织中的奥氏体转变为马氏体，从而达到高硬度。
3. 性能要求：淬透性要求材料在淬火后能够达到所需的硬度，并具有一定的韧性和耐冲击性能，以适应部件在使用中的工作条件。
淬硬性要求材料在淬火后能够达到高硬度，以提供足够的耐磨、耐磨损和耐磨损性能。
4. 影响因素：淬透性受到材料成分、淬火温度、淬火介质等因素的影响。
淬硬性主要受到材料的碳含量、冷却速率、淬火介质等因素的影响。
淬透性和淬硬性都是通过淬火处理以改变材料的硬度，但淬透性更注重保持一定的韧性和耐冲击性能，而淬硬性更注重达到高硬度。
影响钢材淬透性的因素
影响钢材淬透性的因素
影响钢材淬透性的主要因素有：钢材的化学成分、淬火加热温度、冷却介质的特性、冷却的方式方法、零件的形状尺寸以及加热方式等。
(1)钢材的化学成分是影响淬透性最重要的因素之一。
凡是在钢中引起“c”曲线右移或左移的合金元素，都对淬适性有着极大的影响。
使“c”曲线右移的元素将提高钢的淬透性；使“c”曲线左移的元素将降低钢的淬透性。
如45钢与40Cr钢，其含碳量差不多，但，由于前者不含铬元素，后者含铬元素约1％，在同等的热处理条件下，它们的淬透性就显然不同，45钢只能淬远3．5—9．5毫米，而40Cr钢可淬透25-32毫米。
(2)热处理冷却介质的冷却特性和冷却速度，对钢的淬透性也有很大影响。
冷却速度快的，淬透性就提高，冷却速度但的，淬透性就降低。
例如45钢在水中冷却和在油中冷却，其淬透性就不同，在水中冷却时，可淬透11一20毫米，在油中冷却时，可淬透3．5—9．5毫米。
(3)零件的形状尺寸、加热温度、冷却方式等，在不同程度上都影响着钢的淬透性。
形状尺寸小、加热温度高，连续冷却等都能在一定程度上提高淬透性；而形状尺寸大、加热温度低、等温冷却等却能使淬透性下降。
(4)加热的方式也会影响淬透性，在实际操作中这是很重要的，我们往往容易忽视这一点。
因为加热方式不同，产生的加热效果也不同。
例如用箱式电炉就比盐浴炉产生的氧化、脱碳现象严重，就会降低淬透性。
【本资料由“浙江省奉化市瑞亞机械配件厂”提供】。
9cr18mo 临界淬透直径
9cr18mo 临界淬透直径在材料科学领域，9Cr18Mo是一种高硬度和耐磨性能的不锈钢。
它由9%的铬、18%的铁和其他成分组成，其中包含适量的钼（Mo）。
此种钢材在许多工业应用中被广泛使用，特别是在制造领域中的刀具、模具和轴承等部件。
在对9Cr18Mo进行加工和处理过程中，临界淬透直径是至关重要的一个关键参数。
本文将详细介绍什么是临界淬透直径以及其在9Cr18Mo材料中的重要性。
一、什么是临界淬透直径临界淬透直径，也被称为"Quenching Critical Diameter"，是指材料的最大截面直径，当该直径以下的材料在淬火过程中可以获得完全淬透的硬度。
换句话说，当材料截面直径大于临界淬透直径时，淬火过程中材料心部无法获得完全的淬透硬度。
二、9Cr18Mo材料中的临界淬透直径对于9Cr18Mo不锈钢来说，它的临界淬透直径是针对该材料的淬火性能的一个重要指标。
临界淬透直径的大小与钢材的碳含量、淬火介质和冷却速率等因素有关。
在9Cr18Mo不锈钢中，较大的临界淬透直径意味着材料的淬透性能较好。
这是因为在淬火过程中，材料的心部可以通过快速冷却而获得足够的冷却速度，从而实现硬度的提高。
相反，较小的临界淬透直径会导致材料的心部无法得到充分的冷却，从而出现软化现象，影响材料的使用寿命和性能。
三、临界淬透直径的影响因素1. 碳含量：碳是影响钢材淬透性能的主要因素之一。
通常情况下，高碳含量的钢材具有较小的临界淬透直径。
对于9Cr18Mo这种不锈钢材料，其碳含量通常在0.9%左右。
2. 淬火介质：淬火介质的选择对于临界淬透直径也有一定的影响。
不同的淬火介质具有不同的冷却速率。
常见的淬火介质包括水、油和盐等。
3. 冷却速率：冷却速率是临界淬透直径的另一个重要因素。
较高的冷却速率会导致较小的临界淬透直径，从而获得更高的硬度。
四、优化9Cr18Mo临界淬透直径的方法为了获得更好的临界淬透直径和硬度，可以采取以下方法进行优化：1. 控制钢材中的碳含量，使其在适当的范围内，以达到理想的临界淬透直径。
淬透性与淬硬性
淬透性与淬硬性淬硬性和淬透性是表征钢材接受淬火能力大小的两项性能指标，它们也是选材、用材的重要依据。
1.淬硬性与淬透性的概念淬硬性是钢在理想条件下进行淬火得到马氏体后硬化所能达到的最高硬度的能力。
决定钢淬硬性高低的主要因素是钢的含碳量，更确切地说是淬火加热时固溶在奥氏体中的含碳量，含碳量越高，钢的淬硬性也就越高。
而钢中合金元素对淬硬性的影响不大，但对钢的淬透性却有重大影响。
淬透性表示钢在一定条件下淬火时获得淬透层深度的能力，主要受奥氏体中的碳含量和合金元素的影响，指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度和硬度分布的特性，钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示，淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好，钢的淬透性主要取决于它的化学成分，淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀性一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火介质，以减少变形和开裂另外，由于淬透性和淬硬性是两个概念，因此淬火后硬度髙的钢，不一定淬透性就高；而硬度低的钢也可能具有很髙的淬透性。
2.淬硬性评价方法热处理行业目前通用认可的方法是采用瑞典IVF公司的HP-IVF方法，该方法是由瑞典IVF的Dr.SorenSegerberg先生开创性的提出这一方法2.1用于ISO9950标准淬火油淬硬性的计算公式：HP-IVF(oil)=91.5+1.34Tvp+10.88CR550a-3.85Tcp备注：Tvp为蒸汽膜向沸腾阶段的转换温度（特性温度）CR550a为600-500℃之间的平均冷速（可以通过IVF软件直接得出）Tcp为沸腾向对流阶段的转换温度(intedforunalloyedsteels用于非合金钢)2.2用于ASTM标准的淬火液淬硬性的计算公式：HP-IVF(polymer)=3.54CR550+12.3CR325b-168备注：CR550表示的是550摄氏度的CR值CR325b表示的是325摄氏度的CR值(intedforunalloyedsteels用于非合金钢)3.影响淬透性的因素钢的淬透性取决于奥氏体的稳定性。
淬透层深度
淬透层深度
淬透层深度是指由钢的表面量到钢的半马氏体区组织处的深度，通常这个区域中马氏体和珠光体各占50%。
淬透层深度是衡量钢材淬硬能力的一个重要参数，它反映了钢材在一定条件下淬火后硬度分布的特性。
淬透层深度的测定通常通过顶端淬火试验（Jominy试验）来进行，这是一种标准化的测试方法。
在这个试验中，一个标准试样经过适当的奥氏体化处理后，从一端进行淬火，冷却速度沿着试棒长度方向逐渐减小。
通过测量从淬火端开始的硬度分布，可以确定淬透层深度。
影响淬透层深度的因素包括：
1.碳含量和合金元素：奥氏体中的碳含量和合金元素的种类及含量会显著影响淬透性。
2.冷却速度：不同的冷却介质和冷却方式会影响冷却速度，从而影响淬透层深度。
3.材料尺寸：试件的尺寸大小也会影响淬火硬化层的深度。
在实际应用中，淬透层深度是一个重要的工艺参数，它直接关系到零件的性能和使用寿命。
例如，在制造轴承、工具钢等高性能零件时，淬透层深度需要达到一定的标准，以确保零件具有足够的硬度和耐磨性。
因此，淬透层深度的控制对于热处理工艺来说至关重要。
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影响钢材淬透性的因素
影响钢材淬透性的主要因素有；钢材的化学成分、淬火加热温度、冷却介质的特性、冷却的方式方法、零件的形状尺寸以及加热方式等。
(1)钢材的化学成分是影响淬透性最重要的因素之一。
凡是在钢中引“c”曲线右移或左移的合金元素，都对淬适性有着极大的影响。
使“c”曲线右移的元素将提高钢的淬透性；使“c”曲线左移的元素将降低钢的淬透性。
如45钢与40Cr钢，其含碳量差不多，但，由于前者不含铬元素，后者含元素约1％，在同等的热处理条件下，它们的淬透性就显然不同，45钢只能淬远3．5—9．5毫米，而40Cr钢可淬透25-32毫米。
(2)热处理冷却介质的冷却特性和冷却速度，对钢的淬透性也有很大影响。
冷却速度快的，淬透性就提高，冷却速度慢的，淬透性就降低。
例如45钢在水中冷却和在油中冷却，其淬透性就不同，在水中冷却时，可淬透11一20毫米，在油中冷却时，可淬透3．5—9．5毫米。
(3)零件的形状尺寸、加热温度、冷却方式等，在不同程度上都影响着钢的淬透性。
形状尺寸小、加热温度高，连续冷却等都能在一定程度上提高淬透性；而形状尺寸大、加热温度低、等温冷却等却能使淬透性下降。
(4)加热的方式也会影响淬透性，在实际操作中这是很重要的，我们往往容易忽视这一点。
因为加热方式不同，产生的加热效果也不同。
例如用箱式电炉就比盐浴炉产生的氧化、脱碳现象严重，就会降低淬透性。