淬透性是鋼材的重要特性之一，本文是一篇工程師論文，文章首先闡明了淬透性的概念及意義，其次分析了影響鋼材淬透性的主要因素，最后介紹了鋼材淬透性的幾種測定方法，希望對今后鋼材淬透性的研究有所幫助。

　　【摘　要】　影響鋼材淬透性的因素有很多，文章主要從化學成分;奧氏體的均勻程度與晶粒大小;工件的形狀大小、加熱溫度、冷卻方式以及加熱處理的方式這幾方面進行介紹。

　　【關鍵詞】鋼材,淬透性,影響因素,工程師論文

　　一、淬透性的概念及意義

　　1.淬透性的概念

　　淬透性是在對鋼種進行淬火時得到的一種馬氏體能力，是鋼的重要特性之一。對鋼種進行淬火就是采用加熱冷卻的方式，使得鋼材得到一定程度的馬氏體組織，從而使零件獲得所需的性能。然而，不僅不同的鋼種通過淬火得到的能力不同，且同一個工件從其表面到中心的截面上所獲得的馬氏體組織分量也會不同。一般而言，鋼種經過淬火得到的馬氏體分量越多，其淬透性就越高。

　　2.淬透性的意義

　　選用鋼材以及制訂熱處理工藝時的一個重要依據就是鋼的淬透性。只有工件的淬透性越高，也就是工件的表里性能均勻一致，鋼材的機械性能才能充分發揮出來;否則，表里性能存在差異，沒有淬透，在經過回火后，一般中心部位的強韌性要低于表層。所以往往在鋼材工件經過淬透良好后，再被使用。不同受力情況或使用工藝的工件，通常要求有不同的淬透性。例如，對于要求整體強度高、力學性能均勻的工件，往往就需要選用淬透性能較高的鋼種加工而成;對于可能需要受到重大沖擊荷載的工件，一般要求在對其調質后還能具有較好的力學性能，此時選用的鋼種就要求其淬透性能良好了。總之，在選用鋼材時要充分考慮實際情況，從而確定使用相應淬透性的鋼材。

　　二、鋼淬透性的主要影響因素

　　1.化學成分的影響

　　化學成分對鋼材淬透性的影響非常重要，而這些化學成分中碳元素是影響淬透性的主要因素。一般當碳元素含量在1.2%以下時，奧氏體中碳的濃度越高，臨界冷卻速度就會越低，從而“C”曲線會右移，鋼淬透性越高;反之，鋼的臨界冷卻速度會越高，“C”曲線左移，鋼的淬透性越低。另外鋼中其他合金元素也會影響其淬透性，一般除鈷元素外，其他多數合金元素都可使“C”曲線右移，提高鋼的淬透性。例如含碳量差不多的45鋼和40Cr鋼，因后者含有約1%的鉻元素，所以在通過相同熱處理的情況下，兩者獲得的淬透性卻大不相同，前者大約只能淬透3.5~9.5 mm，后者可淬透約25~32 mm。但還有一點需要注意，就是有些元素雖然可以幫助提高鋼材一定的淬透性，但也可能會對鋼材的其他特性造成不利影響。

　　2.奧氏體的均勻程度與晶粒大小

　　奧氏體的穩定性會影響鋼材臨界冷卻速度，而臨界冷卻速度的大小直接影響了鋼的淬透性，其中奧氏體的均勻程度與晶粒大小對鋼材淬透性的影響比較大。首先相同冷度情況下，奧氏體成分的均勻程度越好，就會使“C”曲線向右移，減緩臨界冷卻速度，提高淬透性。另外，奧氏體晶粒的大小也會影響鋼的淬透性，奧氏體晶粒越粗大，“C”曲線就會越往右移，提高鋼的淬透性，但同時會降低鋼的韌性，增大變形、開裂的可能。

　　3.工件的形狀大小、加熱溫度、冷卻方式

　　不同形狀尺寸、不同的加熱溫度、不同的冷卻方式等等對鋼材的淬透性的影響也各不相同。一般而言，形狀尺寸較小、加熱的溫度越高、且采用連續冷卻的方式，往往可以在一定程度上提升鋼的淬透性，反之，則使淬透性下降。

　　4.加熱處理的方式

　　其實在實際操作中，還有一點對淬透性有重大的影響，也是我們容易忽略的，那就是加熱處理鋼材的方式。不同的加熱方式所造成的加熱效果往往也不同。例如，與鹽浴爐相比，箱式電爐的氧化、脫碳情況較嚴重，淬透效果也就不是很好。

　　三、淬透性的測定方法

　　進行鋼材淬透性的測定方法有很多，這里主要介紹國內外通常使用的幾種測定方法：

　　1.末端淬火法

　　末端淬火法是于1938年由Jominy提出的，又稱端淬法，是現在進行淬透性測試應用最廣泛的方法。該方法主要是通過觀察洛氏硬度與距離之間的關系曲線，也就是端淬曲線，來了解不同部位馬氏體的含量，從而測定出鋼材的淬透性。

　　2.端口檢驗法

　　該方法是通過了解試樣淬火后的端口所呈現出的狀況，來測定最終鋼材的淬透性。因為在斷口處馬氏體與珠光體或貝氏體的區別較明顯，馬氏體的晶粒較細致，呈現出娟狀的斷口，而珠光體或貝氏體則呈現出粗粒狀的斷口，所以可以通過斷口的狀態來判定鋼材的淬透性。但此方法對于碳素工具鋼較為適用。

　　3.“U”型曲線法

　　該方法主要是根據試樣淬火后的橫截面上的硬度分布曲線來判定鋼材淬透性的，因該曲線呈“U”型，所以稱為“U”型曲線法。該方法比較直觀準確，主要適用于結構鋼。

　　4.計算預測法

　　該方法是通過建立鋼成分與端淬曲線的關系來計算預測出淬透性的。由于端淬試驗法的發展已經相當成熟了，在各國也已進行標準化了，所以也便于與實際測定結果相比較。該方法主要是理想臨界直徑法、回歸方程、熱力學等與淬透性原理相結合的方法計算出鋼材淬透性的。然而，目前還是前兩種方法應用比較廣泛，也比較成熟。

　　五、結語

　　總而言之，鋼淬透性對鋼材的應用有很大的影響，對鋼淬透性的影響因素與測定方法的研究對鋼材的發展有較大的意義，本文主要簡單介紹了幾種主要影響因素和常用的測定方法，希望對淬透性的研究具有一定的推進作用。

　　參考文獻：

　　[1]王哲.結構鋼端淬曲線數學模型及淬透性系數研究[D].吉林大學,2007.

　　[2]金波.用人工神經網絡的方法研究鋼的淬透性和Ms點[D].南京理工大學,2002.

　　《鋼鐵研究學報》原名《鋼鐵研究總院學報》，該刊創刊于1981年，后于1989年改為現名。《鋼鐵研究學報》是由鋼鐵研究總院主辦的冶金類學術性刊物。經過10多年的努力，《鋼鐵研究學報》已發展成在中國冶金界極富影響力的學術性刊物之一。