钢的淬透性实验

实验七钢的淬透性测定

一、实验目的

1．熟悉应用末端淬火法测定钢的淬透性的原理及操作；

2．绘制淬透性曲线，掌握它的应用。

二、实验原理

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，它的大小可用规定条件下淬透层的深度表示。通常，将淬火件的表面至半马氏体区（50%M体+其余的50%为珠光体类型组织）间的距离称为淬透层深度。淬透层的深度大小受到钢的淬透性、淬火介质的冷却能力、工件的体积，工件的表面状态等所影响，所以测定钢的淬透性时，要将淬火介质、工件的尺寸等都规定下来，才能通过淬透层深度以确定钢的淬透性。

三、实验内容

末端淬火法(GB225-63)规定试样尺寸，长100mm，直径25mm，并带有“台阶”，直径30mm，台高3mm。淬火在特定的试验装置上进行如图1，在试验之前应进行调整，使水柱的自由喷出高度为65mm，水的温度为20-30℃，试样放入试验装置时，冷却端与喷嘴距离为12.5 mm。

图1 末端淬透性实验示意图

试验时，要将待测的一定钢号的试样，加热到奥氏体化温度，保温30分钟后由炉中取出，在5秒内迅速放入淬火的试验装置。这时，试样的淬火端被喷水冷却15分钟，冷却速度约为100℃/秒，而离开淬火端冷却速度逐渐降低，到另一端时约为3～4℃/秒。

试样冷却后，取出，在试样两侧各磨去0.2～0.5mm,得到互相平行的沿纵向的两个狭长的平行平面。在其中的一个平面上，从淬火端开始，每隔1.5mm 测一次硬度（HRC ），并做出淬透性曲线（HRC-X 关系曲线）。

再由半马氏体硬度曲线，根据钢的含碳量确定半马氏体硬度，并据此在淬透性曲线上找出半马氏体区至水冷却端的距离d ，即是末端淬火法确定的该钢淬透性，（图2）表

示为J d HRC ，如J 10

44即该钢半马氏体硬度为HRC44，半马氏体区距水冷端距离为10mm ，此即该钢的淬透性。

图2 端淬曲线

四、实验设备及材料

1. 设备：箱式电阻炉、末端淬火设备、洛氏硬度试验机、砂轮机、铁钳子、游标卡尺；

2. 材料：40Gr 钢试样。

五、注意事项

1. 按要求对淬火试验装置进行调整，必须严格、认真；

2. 要检查试样的表面质量，必须时，应进行处理；

3. 试样两侧磨出的平面应平行，并在测硬度前，应划线定好测硬度的位置，力求准确；

4. 取试样放入淬火装置时，动作要迅速，但要注意安全。

六、实验报告要求

1. 说明本次实验目的；

2. 简述末端淬火法的试验原理和方法；

3. 绘制淬透性曲线；

4. 说明影响钢的淬透性的因素与淬透性的实际意义。