淬透性是指鋼在一定奧氏體化條件下淬成全部或部分馬氏體的能力。鋼的淬透性與淬硬性不同，淬硬性是指鋼淬火后能獲得的最高硬度，主要取決于碳含量，與合金元素基本無關(guān)，而淬透性則受多種因素影響。
影響淬透性的因素主要有鋼的化學(xué)成分、奧氏體晶粒尺寸、奧氏體化程度等，與過冷奧氏體的穩(wěn)定性亦有密切關(guān)系，過冷奧氏體越穩(wěn)定，鋼的臨界冷卻速度就越小，其淬透性就越大。
1、淬透性的意義
鋼件淬火時(shí)，表面冷卻快、心部冷卻慢。如果鋼的中心點(diǎn)冷速達(dá)到或超過鋼的臨界冷卻速度，工件就被淬透，也就是說工件從表面到心部全部淬成了馬氏體。如果工件距離表面某一深度的冷卻速度小于鋼的臨界冷卻速度，則淬火后工件外層為馬氏體，而冷卻速度小于臨界冷速的某一深度為非馬氏體組織。以圓棒試樣為例，工件斷面上的不同冷速與淬透情況如下圖所示：
a-工件斷面不同冷速；b-未淬透區(qū)
在未淬透的情況下，如何確定工件淬硬層深度呢？從理論上講，淬硬層應(yīng)為全馬氏體組織，但由于金相組織上淬硬區(qū)與非淬硬區(qū)無明顯界限，而馬氏體量由表面到心部是逐漸減少的。實(shí)際上馬氏體中混有一定量非馬氏體組織，如5~10%屈氏體時(shí)，在顯微觀察及硬度測(cè)量上都不易察覺。因此，通常將具有50%馬氏體處確定為淬硬層邊界，即從工件表面到50%馬氏體區(qū)的距離定為淬硬層深度，因?yàn)楹?0%馬氏體區(qū)是硬度值急劇變化的地方，如下圖所示：
應(yīng)當(dāng)指出，采用由表面到半馬氏體組織的距離作為淬透性的判定標(biāo)準(zhǔn)僅在于測(cè)量上的方便，就鋼淬火后力學(xué)性能方面，淬硬層中含部分非馬氏體組織將導(dǎo)致性能降低，尤其是某些受力較大結(jié)構(gòu)件一般要求淬透層馬氏體量達(dá)到90%以上。因此可根據(jù)不同性能要求選取表面到不同含量馬氏體組織的距離為淬透層深度。
2、淬透性與組織性能的關(guān)系
淬透性對(duì)鋼的組織性能影響很大。如用淬透性不同的兩種鋼加工成直徑相同的軸，進(jìn)行淬火加高溫回火處理。其中一個(gè)淬透性高，能淬透；另一個(gè)淬透性低，不能淬透，兩種鋼調(diào)質(zhì)后的力學(xué)性能如下圖所示：
a-淬透鋼高溫回火后的性能沿截面分布情況
b-未淬透鋼高溫回火后的性能沿截面分布情況
圖中可見，淬透性高的鋼調(diào)質(zhì)后力學(xué)性能沿截面均勻分布，這是由于淬透的軸經(jīng)調(diào)質(zhì)后組織由表及里都是回火索氏體組織，其中的滲碳體呈粒狀分布，因此有較高的韌性。而淬透性低的鋼，心部力學(xué)性能低，沖擊值更低，這是由于未淬透的軸心部組織為片層狀索氏體，韌性較低。
--本文摘自《合金結(jié)構(gòu)鋼》
冀公網(wǎng)安備13050002001422號(hào)