高温淬火时淬火热应力大,氧化脱碳[1]严重,也增大钢件变形和开裂的倾向。10-6 何谓钢的淬透性、淬硬性?影响钢的淬透性、 淬硬性及淬透层深度的因素? 答:淬透性:钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力, 它反映过 冷奥氏体的稳定性, 与钢的临界冷却速度有关。 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来表示。淬硬性:钢的淬硬性是指奥氏体化后的钢在淬火时硬化的能力, 主要取决于马氏 体中的含碳量,用淬火马氏体可能达到的最高硬度来表示。淬透层深度:淬透层深度是指钢在具体条件下淬火时测定的半马氏体区至工件表 面的深度。它与钢的淬透性、工件形状尺寸、淬火介质[2]的冷却能力有关。10-7有一圆柱形工件,直径35mm要求油淬后心部硬度大于45HRC能否采用 40Cr 钢?
高温淬火时淬火热应力大,氧化脱碳[1]严重,也增大钢件变形和开裂的倾向。
10-6 何谓钢的淬透性、淬硬性?影响钢的淬透性、 淬硬性及淬透层深度的因素? 答:
淬透性:钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力, 它反映过 冷奥氏体的稳定性, 与钢的临界冷却速度有关。 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来表示。
淬硬性:钢的淬硬性是指奥氏体化后的钢在淬火时硬化的能力, 主要取决于马氏 体中的含碳量,用淬火马氏体可能达到的最高硬度来表示。
淬透层深度:淬透层深度是指钢在具体条件下淬火时测定的半马氏体区至工件表 面的深度。它与钢的淬透性、工件形状尺寸、淬火介质[2]的冷却能力有关。
10-7有一圆柱形工件,直径35mm要求油淬后心部硬度大于45HRC能否采用 40Cr 钢?
题目解答
答案
答:解答此题需用到40Cr的淬透性曲线图(端淬曲线图)
根据手册可以查到40Cr端淬曲线图,直径35mma柱工件在油淬后的心部硬度范 围为34-50HRC(钢的淬透性受化学成分、晶粒度、冶炼情况等因素素影响,一 条淬透性曲线实际上是一条淬透性带) ,也就是是说心部硬度有可能大于 45HRC, 也有可能小于45HRC所以不建议使用40Cr钢。
10-8有一 40Cr钢圆柱形工件,直径50mm求油淬后其横截面的硬度分布? 答:解答此题需用到40Cr的淬透性曲线图(端淬曲线图)
根据手册可以查到 40Cr 端淬曲线图,查图可得:
油淬后中心硬度范围: 28-43.5HRC
油淬后距中心 3/4R 硬度范围: 33.5-50 HRC
油淬后表面硬度范围: 45-57HRC
10-9 何谓调质处理?回火[3]索氏体比正火索氏体的力学性能为何较优越?
答:
调质处理: 习惯上将淬火加高温回火称为调质处理, 其目的是为了获得既有较高 的强度、硬度,又有良好的塑性及冲击韧性的综合力学性能。
性能比较:
在相同硬度条件下, 回火索氏体和正火索氏体抗拉强度相近, 但回火索氏体的屈 服强度、塑性、韧性等性能都优于正火索氏体。
这是因为, 回火索氏体是由淬火马氏体分解而得到, 其组织为铁素体加颗粒状碳 化物。而正火索氏体是由过冷[4]奥氏体直接分解而来, 其组织为铁素体加片状碳化 物。正火索氏体受力时, 位错的运动被限制在铁素体内, 当位错运动至片状碳化 物界面时形成很大的平面位错塞积群, 使基体产生很大的应力集中, 易使碳化物 脆断或形成微裂纹。 而粒状碳化物对铁素体的变形阻碍作用大大减弱, 塑性和韧 性得到提高, 当粒状碳化物均匀地分布在塑性基体上是, 由于位错和第二相粒子 的交互作用产生弥散强化或沉淀强化,提高钢的塑性变形抗力,从而提高强度。 因此相比较正火索氏体,回火索氏体具有更好的强度、塑性、韧性等性能。
10-10 为了减少淬火冷却过程中的变形和开裂,应当采取什么措施? 答: 变形和开裂原因:由于冷却过程中工件内外温度的不均匀性以及相变的不同时性 造成工件中产生的内应力, 淬火内应力分为热应力和组织应力两种。 当淬火应力 超过材料的屈服强度时, 就会产生塑性变形,当淬火应力超过材料的断裂强度时, 工件则发生开裂。
应采取的措施(工艺角度) :
解析
淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力，反映过冷奥氏体的稳定性，与钢的临界冷却速度有关。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来表示。
淬硬性是指奥氏体化后的钢在淬火时硬化的能力，主要取决于马氏体中的含碳量，用淬火马氏体可能达到的最高硬度来表示。
步骤 2：分析40Cr钢的淬透性
根据手册可以查到40Cr端淬曲线图，直径35mm的圆柱工件在油淬后的心部硬度范围为34-50HRC。这意味着心部硬度有可能大于45HRC，也有可能小于45HRC。
步骤 3：判断是否采用40Cr钢
由于40Cr钢在油淬后的心部硬度范围为34-50HRC，存在心部硬度小于45HRC的可能性，因此不建议使用40Cr钢。