图3.4 60Si2Mn的淬透性曲线
从所得的硬度曲线分析,根据实验前后测得硬度值的比较可绘制出45、60Si2Mn的硬度曲线,通过实验后绘制的45、60Si2Mn的硬度曲线看到,60Si2Mn的淬透性比45钢的淬透性好得多,且60Si2Mn的淬硬性较好,淬透性与淬硬性不是一个内容,其区别在于:硬度与淬硬性相关。钢的淬透性主要取决于它的化学成分,特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度,加热温度[5]和保温时间等因素有关。影响钢的淬硬性的主要因素是:钢的含碳量和钢中Si,B等能提高淬透性的合金元素的含量。钢材的化学成分是影响淬透性最重要的因素之一,凡是在钢中引起“C”曲线右移或左移的合金元素,都对淬透性[9]有着极大的影响。使“C”曲线右移的元素将提高钢的淬透性;使“C”曲线左移的元素将降低钢的淬透性。由于钢的淬透性高低取决于其淬火临界冷速[10]的大小,而淬火临界冷速的大小又取决于过冷奥氏体的稳定性,因此,也都将影响到钢的淬透性。 45、60Si2Mn中都含有合金元素,且60Si2Mn中合金元素的含量明显高于45钢,可以使钢的C-曲线发生显著变化,即C-曲线向右移动,即减慢珠光体类型转变的形成速度。并且它使马氏体转变温度下降。C-曲线右移的结果,降低了钢的临界冷却速度,提高了钢的淬透性,这对于许多合金钢来讲是十分重要的。合金元素对淬透性的影响的大小取决于该元素的作用程度(单位含量对淬透性的提高量)及其可能的溶解量。除了有较强的提高淬透性的能力以外,还可以大量的溶入钢中,故为提高淬透性的最有效的元素。 含碳量的影响:
⑴亚共析钢[7]和过共析钢[7]分别多出一条转变开始线。 ⑵共析钢C曲线靠右,亚共析钢随含碳量增加,C曲线左移。
⑶随含碳量增加,过冷奥氏体向贝氏体转变孕育期增长,转变所需要时间增长。随含碳量增加,马氏体点Ms[10],Mf[10]点下降。 因此,60Si2Mn的淬硬性较、淬透性都比45钢好。
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第四章 实验结论
通过实验分析可知我们可以得出下列结论:
(1)60Si2Mn比45钢的淬透性、淬硬性好得多,且淬火可以明显提高两者的硬度,因此淬火通常是作为调质钢和弹簧钢一种最常用的热处理工艺。
(2)淬透影响因素:透性主要取决于其临界冷却速度的大小,而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性。45钢属于低淬透性中碳调质钢不易淬透而60Si2Mn中含有的大量合金可以提高钢的淬透性。
(3)钢的淬透性是正确选用钢材和制定热处理工艺的重要依据之一,如果工件淬透了,则其表里的性能就均匀一致,能充分发挥钢材的机械性能潜力,如果未淬透,则表里的性能便存在差异。
(4)凡是在钢中引起“C”曲线右移或左移的合金元素,都对淬适性有着极大的影响。
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参考文献
[1]王晓敏 《工程材料学》 哈尔滨工业大学出版社 2000 [2]崔忠圻 《金属学与热处理原理》 哈尔滨工业大学出版社 2000 [3]夏立芳 《金属热处理工艺学》 哈尔滨工业大学出版社 1998 [4]刘云旭 《金属热处理原理》 机械工业出版社 1981 [5]安运铮 《热处理工艺学》 [6]胡光立 《钢的热处理》 [7]胡庚祥 《材料科学基础》 [8]鸿年 《现代热处理手册》[9]刘增沛 《热处理工艺学》 [10]马鹏飞 《热处理技术》
机械工业出版社 1982 西北工业大学出版社 上海交通大学 2000 化学工业出版社 2010 科学普及出版社 化学工业出版社 10
1996 1984 2009