淬透性是钢材的重要特性之一，本文是一篇工程师论文，文章首先阐明了淬透性的概念及意义，其次分析了影响钢材淬透性的主要因素，最后介绍了钢材淬透性的几种测定方法，希望对今后钢材淬透性的研究有所帮助。
【摘 要】 影响钢材淬透性的因素有很多，文章主要从化学成分;奥氏体的均匀程度与晶粒大小;工件的形状大小、加热温度、冷却方式以及加热处理的方式这几方面进行介绍。
【关键词】钢材,淬透性,影响因素,工程师论文
一、淬透性的概念及意义
1.淬透性的概念
淬透性是在对钢种进行淬火时得到的一种马氏体能力，是钢的重要特性之一。对钢种进行淬火就是采用加热冷却的方式，使得钢材得到一定程度的马氏体组织，从而使零件获得所需的性能。然而，不仅不同的钢种通过淬火得到的能力不同，且同一个工件从其表面到中心的截面上所获得的马氏体组织分量也会不同。一般而言，钢种经过淬火得到的马氏体分量越多，其淬透性就越高。
2.淬透性的意义
选用钢材以及制订热处理工艺时的一个重要依据就是钢的淬透性。只有工件的淬透性越高，也就是工件的表里性能均匀一致，钢材的机械性能才能充分发挥出来;否则，表里性能存在差异，没有淬透，在经过回火后，一般中心部位的强韧性要低于表层。所以往往在钢材工件经过淬透良好后，再被使用。不同受力情况或使用工艺的工件，通常要求有不同的淬透性。例如，对于要求整体强度高、力学性能均匀的工件，往往就需要选用淬透性能较高的钢种加工而成;对于可能需要受到重大冲击荷载的工件，一般要求在对其调质后还能具有较好的力学性能，此时选用的钢种就要求其淬透性能良好了。总之，在选用钢材时要充分考虑实际情况，从而确定使用相应淬透性的钢材。
二、钢淬透性的主要影响因素
1.化学成分的影响
化学成分对钢材淬透性的影响非常重要，而这些化学成分中碳元素是影响淬透性的主要因素。一般当碳元素含量在1.2%以下时，奥氏体中碳的浓度越高，临界冷却速度就会越低，从而“C”曲线会右移，钢淬透性越高;反之，钢的临界冷却速度会越高，“C”曲线左移，钢的淬透性越低。另外钢中其他合金元素也会影响其淬透性，一般除钴元素外，其他多数合金元素都可使“C”曲线右移，提高钢的淬透性。例如含碳量差不多的45钢和40Cr钢，因后者含有约1%的铬元素，所以在通过相同热处理的情况下，两者获得的淬透性却大不相同，前者大约只能淬透3.5~9.5 mm，后者可淬透约25~32 mm。但还有一点需要注意，就是有些元素虽然可以帮助提高钢材一定的淬透性，但也可能会对钢材的其他特性造成不利影响。
2.奥氏体的均匀程度与晶粒大小
奥氏体的稳定性会影响钢材临界冷却速度，而临界冷却速度的大小直接影响了钢的淬透性，其中奥氏体的均匀程度与晶粒大小对钢材淬透性的影响比较大。首先相同冷度情况下，奥氏体成分的均匀程度越好，就会使“C”曲线向右移，减缓临界冷却速度，提高淬透性。另外，奥氏体晶粒的大小也会影响钢的淬透性，奥氏体晶粒越粗大，“C”曲线就会越往右移，提高钢的淬透性，但同时会降低钢的韧性，增大变形、开裂的可能。
3.工件的形状大小、加热温度、冷却方式
不同形状尺寸、不同的加热温度、不同的冷却方式等等对钢材的淬透性的影响也各不相同。一般而言，形状尺寸较小、加热的温度越高、且采用连续冷却的方式，往往可以在一定程度上提升钢的淬透性，反之，则使淬透性下降。
4.加热处理的方式
其实在实际操作中，还有一点对淬透性有重大的影响，也是我们容易忽略的，那就是加热处理钢材的方式。不同的加热方式所造成的加热效果往往也不同。例如，与盐浴炉相比，箱式电炉的氧化、脱碳情况较严重，淬透效果也就不是很好。
三、淬透性的测定方法
进行钢材淬透性的测定方法有很多，这里主要介绍国内外通常使用的几种测定方法：
1.末端淬火法
末端淬火法是于1938年由Jominy提出的，又称端淬法，是现在进行淬透性测试应用最广泛的方法。该方法主要是通过观察洛氏硬度与距离之间的关系曲线，也就是端淬曲线，来了解不同部位马氏体的含量，从而测定出钢材的淬透性。
2.端口检验法
该方法是通过了解试样淬火后的端口所呈现出的状况，来测定最终钢材的淬透性。因为在断口处马氏体与珠光体或贝氏体的区别较明显，马氏体的晶粒较细致，呈现出娟状的断口，而珠光体或贝氏体则呈现出粗粒状的断口，所以可以通过断口的状态来判定钢材的淬透性。但此方法对于碳素工具钢较为适用。
3.“U”型曲线法
该方法主要是根据试样淬火后的横截面上的硬度分布曲线来判定钢材淬透性的，因该曲线呈“U”型，所以称为“U”型曲线法。该方法比较直观准确，主要适用于结构钢。
4.计算预测法
该方法是通过建立钢成分与端淬曲线的关系来计算预测出淬透性的。由于端淬试验法的发展已经相当成熟了，在各国也已进行标准化了，所以也便于与实际测定结果相比较。该方法主要是理想临界直径法、回归方程、热力学等与淬透性原理相结合的方法计算出钢材淬透性的。然而，目前还是前两种方法应用比较广泛，也比较成熟。
五、结语
总而言之，钢淬透性对钢材的应用有很大的影响，对钢淬透性的影响因素与测定方法的研究对钢材的发展有较大的意义，本文主要简单介绍了几种主要影响因素和常用的测定方法，希望对淬透性的研究具有一定的推进作用。
参考文献：
[1]王哲.结构钢端淬曲线数学模型及淬透性系数研究[D].吉林大学,2007.
[2]金波.用人工神经网络的方法研究钢的淬透性和Ms点[D].南京理工大学,2002.
《钢铁研究学报》原名《钢铁研究总院学报》，该刊创刊于1981年，后于1989年改为现名。《钢铁研究学报》是由钢铁研究总院主办的冶金类学术性刊物。经过10多年的努力，《钢铁研究学报》已发展成在中国冶金界极富影响力的学术性刊物之一。
