结构钢的淬透性曲线测定
钢的淬透性曲线的测定
钢的淬透性曲线的测定一、实验目的与要求1．建立淬透性的概念，熟悉测定结构钢淬透性的方法。
2．了解淬透性及淬透性曲线在热处理工艺上的一些应用。
二、实验设备及材料1. 设备：箱式电阻加热炉；端淬装置。
2. 材料：45钢和40Cr钢制成的标准端淬试样若干个。
三、实验原理所谓钢的淬透性，是指钢在淬火时获得马氏体的能力。
它是钢材本身固有的一个属性。
淬透性的大小是用淬透层深度来表示的。
从理论上讲，淬透性应以全部马氏体（或含少量残余奥氏体)组织的深度来定。
但实际土，要用测硬度的办法来确定这一深度很困难。
因为当马氏体组织中含有少量非马氏体组织时，在硬度值上并无明显变化。
只有当钢中含有50％马氏体组织时，硬度才会发生明显变化，且在宏观腐蚀时，此区域又是白亮层与未硬化区的分界，容易确认。
因此，在实践中人为地把工件表面到半马氏体组织的深度作为淬透层深度。
半马氏体组织的硬度主要取决于钢的含碳量。
图1-3表明了含碳量与半马氏体组织硬度的关系。
钢的淬透性的大小对其热处理后的机械性能有很大的影响，对合理选材及正确制定热处理工艺都是十分重要的。
影响钢的淬透性的因素很多，如钢的化学成分、奥氏体化温度及钢的原始组织等。
应当指出，钢的淬透性与淬硬性是两个不同的概念。
淬硬性是指钢淬火后获得马氏体的最大硬度值，与钢的含碳量有关，含磷量高，淬硬性相应就好。
四、实验内容及步骤一）内容：45钢末端淬透性实验。
试样按GB225-63中规定了试样的形状和尺寸（见图3-1）。
图3-1 端淬试验原理图二）步骤：1. 将试样按热处理工艺规范进行加热并保温后，迅速从炉中取出，放在顶端淬火器上（见图2-1）。
同时打开喷水阀门进行喷水，喷水时间不应少于10分钟，水温应保持在10—30℃，自由水柱高度以65mm 为准2. 淬火后将试样圆柱表面相对称的两侧各磨去0.4mm 的深度，以得到两个相互平行的平面。
磨制过程中要进行冷却，以免试样产生回火而影响硬度的测量。
钢的淬透性末端淬火试验
钢的耐热性评价
耐热性评价
末端淬火试验还可以用于评价钢的耐热性，即在高温下保持钢的性能的能力。耐热性对于在高温环境下工作的部 件非常重要。
耐热性影响因素
钢的耐热性受到合金元素、微观组织和热处理工艺的影响。了解这些因素有助于优化钢的性能，提高其在高温环 境下的稳定性和持久性。
对实际应用的指导意义
材料选择
淬火过程中的温度、时间和冷却速度等工艺参数 对淬透性有显著影响，通过优化这些参数，可以 提高钢的淬透性能。
05
试验结论
钢的淬透性评估
淬透性评估
通过末端淬火试验，可以评估钢的淬 透性，即钢在淬火过程中获得淬硬层 的深度。淬透性取决于钢的化学成分、 温度、冷却速度等因素。
影响因素
钢的淬透性受到多种因素的影响，如 合金元素、碳含量、热处理工艺等。 这些因素对钢的硬度和抗疲劳性能有 显著影响。
在比较不同钢种的淬透性时，应综合考虑其化学成分、纯 净度、显微组织等因素，以及其在不同温度和冷却速率下 的组织转变和相变行为。
02
试验原理
淬火原理
01
淬火是将钢加热至奥氏体化后迅 速冷却，使钢转变为马氏体或贝 氏体组织的热处理工艺。
02
通过淬火，可以提高钢的硬度和 耐磨性，同时使钢获得所需的机 械性能。
对试验数据进行整理、分析和处理，计算 淬透性指标，如Jominy淬透性值、KocksZimmerman曲线等，以评估钢的淬透性。
04
试验结果分析
淬透性曲线分析
淬透性曲线
淬透性曲线是描述钢在不同温度 和时间下淬火后硬度的变化曲线， 通过分析曲线可以了解钢的淬透 性能。
淬透性指标
淬透性指标包括临界淬火速率、 淬火温度范围等，这些指标可以 用来评估钢的淬透性能。
45、60Si2Mn钢的淬透性与淬硬性分析
45、60Si2Mn钢的淬透性与淬硬性分析摘要：淬硬性[1]是指钢在正常淬火条件下，所能达到的最高硬度。
淬硬性主要与钢中碳的含量有关。
形状、尺寸相同的不同钢材淬火后，所获得的硬度值大小是不相同的。
可以根据所获得的最高硬度来进行淬硬性的比较，硬度越高的淬硬性越好，反之，硬度越低的淬硬性越差。
淬透性[1]是指钢材在理想条件下淬火所能获得的马氏体组织硬层深度的倾向。
淬透性是钢材固有的一种属性，它取决于钢的淬火临界冷速[1]的大小。
形状、尺寸相同的不同钢材，在相同条件下淬火后，它们所获得淬层深度是不相同的，淬硬层深度越深，我们就说他的淬透性越好。
相反，淬层深度越浅，它的淬透性越差。
本次综合实验研究在正常淬火条件下，45钢和60Si2Mn的硬度差别与变化，来对比不同钢种的淬硬性和淬透性的差别，通过金相组织的对比来说明影响45钢和60Si2Mn的淬透性和淬硬性的组织因素。
关键词：淬透性淬硬性含碳量临界冷却速度Research on Quenched and Hardenability Characteristics of 45 and 60Si2Mn Steels Abstract:Q uenching rigid means steel can reach the highest rigidity’s ability in normal quenching condition. Major in steel quenching rigid with carbon content. The same in different shapes, sizes steel quenching after hardness value is not the same size. According to the highest rigidity obtained to compare, the higher the better the quenching rigid, conversely, the lower the rigid quenching.Its quench-hardening ability means steel can obtain martensitic organizations of hard layer depth in ideal quenching conditions. Its quench-hardening ability is an attribute of the inherent steel, which depends on the steel quenching cooling rate of critical size. Under the same conditions after quenching, the same in different shapes, sizes steel, obtain differ depth is quenched. The depth of hardening layer, the better its quench-hardening ability, instead the shallow depth of quenching, its quench-hardening ability.This comprehensive experimental research on normal quenching condition,the difference of hardness change between 45 and 60Si2Mn , to contrast different kinds of rigid and its quench-hardening ability. Through comparison of metallographic organization to illustrate the influence of 45 steel 60Si2Mn and its quench-hardening ability and organizational factors of rigid.Keywords:Quenched Characteristic Hardenability characteristic Carbon content Critical cooling rate目录第一章绪论 (1)1.1 45、60Si2Mn的综合性能和应用 (1)1.1.1 45钢的工作条件及性能要求 (1)1.1.2 60Si2Mn的工作条件与性能要求 (1)1.2钢的热处理 (2)1.2.1调质钢的热处理 (2)1.2.2弹簧钢的热处理 (2)1.3合金元素在45、60Si2Mn中的作用 (3)1.3.1合金元素在45中的作用 (3)1.3.2合金元素在60Si2Mn中的作用 (3)1.4 本次实验目的 (3)第二章实验方案和实验过程 (4)2．1实验材料及设备 (4)2．1．1实验材料45、60Si2Mn的化学成分 (4)2．1．2实验设备 (4)2.2实验方案 (4)2.1.2钢的热处理工艺参数 (4)2.1.3实验过程 (4)2.3金相显微组织观察 (5)2.3.1金相组织的制备 (5)2.3.2 显微摄影 (5)第三章实验结果分析 (6)3．1实验结果 (6)3.1．1硬度值记录 (6)3．1．2实验试样金相组织照片 (6)3．2 45、60Si2Mn淬火后组织分析 (7)3．3 45、60Si2Mn淬硬性和淬透性分析 (7)第四章实验结论 (9)参考文献 (10)第一章绪论1.1 45、60Si2Mn的综合性能和应用1.1.1 45钢的工作条件及性能要求通常将经过淬火和高温回火处理而使用的结构钢成为调质钢。
第3章 钢的淬火与回火
第3章 钢的淬火与回火钢的淬火与回火是热处理工艺中最重要、也是用途最广的工序。
淬火可以大幅度提高钢的强度与硬度。
淬火后，为了消除淬火钢的残余内应力，得到不同强度、硬度与韧性的配合，需要配以不同温度的回火。
所以，淬火与回火是不可分割的、紧密衔接在一起的两种热处理工艺。
淬火与回火作为各种机器零件及工、模具的最终热处理，是赋予钢件最终性能的关键性工序，也是钢件热处理强化的重要手段之一。
3.1 钢的淬火与分类淬火是将钢加热至临界点（A c1或A c3）以上，保温一定时间后快速冷却，使过冷奥氏体转变为马氏体或贝氏体组织的工艺方法。
图3-1是共析碳钢淬火冷却工艺曲线示意图。
v c 、v c '分别为上临界冷却速度（即淬火临界冷却速度）和下临界冷却速度。
以v >v c 的速度快速冷却（曲线1），可得到马氏体组织；以v c >v >v c '的速度冷却（曲线2），可得到马氏体＋珠光体混合组织；以曲线3冷却则得到下贝氏体组织。
钢淬火后的强度、硬度和耐磨性大大提高。
w c ≈0.5％的淬火马氏体钢经中温回火后，可以具有很高的弹性极限。
中碳钢经淬火和高温回火（调质处理）后，可以有良好的强度、塑性、韧性的配合。
奥氏体高锰钢的水韧处理，奥氏体不锈钢、马氏体 时效钢及铝合金的高温固溶处理，都是通过加热、保温 和急冷而获得亚稳态的过饱和固溶体，虽然习惯上也称 为淬火，但这是广义的淬火概念，它们的直接目的并不 是强化合金，而是抑制第二相析出。
高锰钢的水韧处理 是为了达到韧化的目的。
奥氏体不锈钢固溶处理是为了 提高抗晶间腐蚀能力，铝合金和马氏体时效钢的固溶处 理，则是时效硬化前的预处理过程。
本章讨论钢的一般淬火强化问题，其淬火工艺分类见表3-1。
表3-1 钢的淬火工艺分类图3-1 共析钢的淬火冷却工艺热处理工艺及设备3.2 钢的淬透性一、淬透性的基本概念1．淬硬层与淬透性由于淬火冷却速度很快，所以工件表面与心部的冷却速度不同，表层最快，中心最慢（见图3-2a ）。
结构钢的淬透性曲线测定
结构钢的淬透性曲线测定（3学时）一、实验目的1、学会用末端淬火法测定钢的淬透性曲线。
2、学会确定钢的“临界淬透直径”的方法。
二、实验内容：1、概述：钢的淬透性是指钢在淬火时所能得到的淬硬层深度大小的能力，淬硬层是指有钢的表面至半马氏体区的深度。
它决定了钢淬火后，从表面到心部硬度的分布情况。
它是钢的一种热处理工艺性能，它已成为机械设计时合理的选择钢材和生产上正确制定热处理工艺的主要依据之一。
半马氏体区的深度取决于钢的含碳量，图5—1为不同含碳量的碳钢的半马氏体的硬度。
由图可知半马氏体区的深度随含碳量的增加而有规律性的提高。
按国家标准规定淬透性的测定方法有以下两种：1）、碳素工具钢淬透性试验法（GB227—63）；按断口状态评定淬透性的一种方法2）、结构钢末端淬透性试验法（GB225—63）。
适用于碳素及一般合金结构钢。
本实验为结构钢末端淬透性试验。
图5—1 图5—2 图5—3（1）、碳素工具钢淬透性试验法（GB227—63）；按断口状态评定淬透性的一种方法，（2）、结构钢末端淬透性试验法（GB225—63）。
适用于碳素及一般合金结构钢。
本实验为结构钢末端淬透性试验。
2、末端淬透性实验法：末端淬透性试验通常用于测定碳素结构钢及一般合金结构钢的淬透性供实验用的试样，在标准中已作了规定，其尺寸与加工精度如图5—2所示：试样放在控温准确的电炉中加热，淬火加热温度应与该钢种标准技术条件中规定的淬火温度为准，保温时间为30分钟。
加热试样自炉内取出至水淬开始时间不得超过5秒钟淬火时试样应放在特殊支架上冷却，如图5—3所示。
试样支架必须保证在淬火过程水柱垂直向上喷射在试样末中心部位，试样顶端至喷水口距离为12.5毫米，喷水口直径为12.5毫米，在淬火过程中注意不能让水溅到试样侧面。
为了保证冷却条件一致，必须事先调整好水柱的自由高度65±10毫米，支架上有水应事先擦干，淬火过程中水压要稳定，水淬时间不得少于10分钟。
20CrMnTiH齿轮钢淬透性试验研究
况下宜向下限控制 ［６］ 。
３．１．５ 硼
Ｂ 元素虽然是残余元素，但是影响钢的淬透性比较明显。
在其含量很低时也会显著增加钢的淬透性。 这是因为 Ｂ 作为
表面活性元素，吸附在奥氏体晶界上，利于形成马氏体，提高淬
透性。 所以 Ｂ 含量的控制要尽可能低。
在含碳 ０．２０％左右的齿轮钢中，硅是铁素体强化的元素，以
固溶状态存在于钢中，但会明显增加材料的冷弯开裂倾向，故
不宜高，否则会对材料的疲劳性能产生不利影响。 铝是强脱氧
元素，具有明显的细化晶粒作用 ［２－３］ ，鉴于其对淬透性影响较
小，选择适量加入。
３．１．３ 锰、铬
锰对淬透性贡献显著，其在低碳钢中对淬透性的影响略高
钢的淬透性。
２．１ 试样尺寸
试样尺寸为：直径 ２５ ｍｍ，长度 １００ ｍｍ 的圆棒状试样。 为
方便淬火时试样的夹持，并快速对中，在试样非淬火端加工出
直径为 ３０ ｍｍ 的凸台。 加工试样如图 １ 所示。
１ ２０ＣｒＭｎＴｉＨ 化学成分要求
２０ＣｒＭｎＴｉＨ 系列齿轮钢是目前国内用量最大的一个钢种，本
３．２ ２０ＣｒＭｎＴｉＨ 齿轮钢窄成分控制
结合以上分析可知，仅仅依据国家标准制定的化学成分配
比一般很难达到理想效果，也无法满足窄淬透性带宽的要求，
需要合理优化各元素的配比。 在确定了各化学元素影响淬透
性大小的基础上，利用专业软件对合金成分配比进行系统分
析，经过一系列的试验、分析，并且不断优化，确定了 ２０ＣｒＭｎＴｉＨ
２ 钢的淬透性及其试验方法
淬透性是指钢在一定条件下淬火时获得淬硬深度的能力。
钢的淬 透 性 可 用 试 验 测 定。 常 用 的 试 验 方 法 为 ＧＢ ／ Ｔ２２５—
淬透性与淬硬性(精)
②在油淬“表面”栏的35mm处引垂线，与端淬曲线分别交于 48HRC和58HRC。这表明直径为35mm的40Cr钢棒料油淬后，表面硬 度为48HRC～58HRC，可满足表面硬度>45HRC的要求。故该工件可 选用40Cr钢。
45钢与45Cr钢的淬透性曲线
45钢
40Cr钢
2) 预测工件淬火后硬度分布
碳化物形成元素只有溶入奥氏体才可起增大淬透性的作用，若存在于碳 化物中则反而起降低淬透性的作用。 (2)奥氏体晶粒度和成分均匀程度同样加热条件下，奥氏体晶粒越大，成 分越均匀，则过冷奥氏体越稳定，故淬透性越好。
(3)未溶第二相的影响钢中未溶碳化物、氮化物等与奥氏体的交界处是珠 光体、贝氏体择优形核地点，可促进珠光体、贝氏体形核，降低过冷奥 氏体的稳定性，故降低淬透性；此外，未溶碳、氮化物还会阻碍奥氏体 晶粒长大，也对淬透性有降低作用。 此外，形变和应力场等对钢的淬透性也有影响。
(2)淬透性与实际淬透层深度的关系
• 实际淬透层深度(常简称为淬透深度或淬硬(层)深度)与淬透性之间有密 切关系，但又有着重要的区别。
• 实际淬透深度是指在实际具体条件下获得的马氏体层深度，对试样尺 寸、形状及冷却条件等没有要求，其值是随条件变化而变化的。而淬 透性反映的是标准条件下的淬透深度，其值是固定的，所用试样尺寸、 形状及冷却条件等都要求处在标准状态。 例如，45钢在标准条件下的淬透深度约为l5mm，而同样试样在20℃、 5％(质量分数)食盐水中的淬透深度可达21mm，在油中的淬透深度却不 到l0mm。
1)根据端淬曲线合理选用钢材，以满足心部硬度的要求。
例如：某直径为35mm圆柱形工件，要求油淬(H=0．4)后表面硬度 >45HRC，心部硬度>32HRC，可否选用40Cr?
ASTM（A255-02）钢的淬透性试验方法
ASTM（A255-02）钢的淬透性试验⽅法钢淬透性的标准试验⽅法ASTM（A255-02）1.范围1.1本规范包括钢淬透性试验⽅法的描述。
这两种试验⽅法包括端淬或Jominy试验或根据化学成分计算钢的淬透性。
1.2 由已知钢种选择决定淬透性的⽅法由供货⽅和客户共同决定。
材料检测报告应注明所⽤的淬透性试验⽅法。
1.3这些试验⽅法中所采⽤的计算⽅法仅适⽤于具有以下化学成分范围的钢：元素范围，%碳0.10-0.70锰0.50-1.65硅0.15-0.60铬最⼤1.35镍最⼤1.50钼最⼤0.551.4淬透性是测量钢在奥⽒体转变点淬⽕深度的⼀种⽅法，见表1。
它是⼀种定量的描述⽅法，测量试样具有标准尺⼨和形状，⽤标准淬⽕⽅法进⾏淬⽕得到淬⽕的深度或宽度。
在端淬试验中，淬⽕深度是从淬⽕端部到某硬度值的距离。
表1 正⽕和奥⽒体转变温度A钢种要求的最⼤碳含量（%）正⽕温度（℃）奥⽒体温度（℃）1000，1300，1500 ≤0.25 925 9253100，4000，4100 0.26-0.36 900 8704300，4400，45004600，4700，50005100，6100B，81008600，8700，88009400，9700，9800≥0.37 870 8452300，2500，3300 ≤0.25 925 8454800，93000.26-0.36 900 815≥0.37 870 8009200 ≥0.5 900 870A 在此表格中温度变化在±6℃以内是允许的。
B 对于6100钢来说正⽕和奥⽒体化温度要⽐此表中⾼30℃。
1.5淬透性值的单位应以英⼨-磅为标准单位，国标单位仅供参考。
1.6本规范没有安全⽅⾯的条款，如果有，应根据应⽤条件⽽定。
本规范的使⽤者应制定安全和健康条例并保证其适⽤性。
2.参考⽂献2.1ASTM标准E018 ⾦属材料洛⽒硬度和表⾯洛⽒硬度试验标准E112 平均晶粒尺⼨的检验⽅法端淬或JOMINY试验3.说明3.1本试验包括⽤端淬或Jominy试验⽅法来测定钢淬透性的试验程序。
钢的淬透性测定
2.
在相同冷却条件下，Do越大，钢的淬透性越好。
3. 2.
表
中表
面 心 一般规定从表面到50%
工件截面上不同冷却速度
面
表
中
表
面
心
面
共析钢的Vk最小，淬透性最好。
a）已淬透 2.
（一） 根据零件工作条件不同合理确定钢的淬透性
b）未淬透
➢淬透性对调质后钢的力学性能的影响 淬火温度为760℃、800℃及840℃。
半M与碳含量
（二）临界直径法
生产中也常用临界淬火直径表示钢的淬透性。 临界淬火直径——圆棒试样在某介质中淬火时所能 得到的最大淬透直径（即心部被淬成半马氏体的最 大直径），用Do表示。
在相同冷却条件下，Do越大，钢的淬透性越好。
（三）断口检测法
适用于测量碳素工具钢的淬透性。
规定试样尺寸为20×20×100mm，也可采
除co外其余合金元素均使c曲线右移降低v二热处理工艺制定的依据三尺寸效应一根据零件工作条件不同合理确定钢的淬透性淬透性的应用钢件淬硬层深度随其截面尺寸冷却介质及冷却方式等参数的确定在规定条件下钢在淬火时获得马氏体组织深度的能力
钢的淬透性测定
一、实验目的
1. 熟悉用顶端淬火试验法（简称：端淬法）测定钢的淬透性。 2.比较碳钢与合金钢的淬透性。
心部 表面
A1
温度 冷速V
V临
时间
工件截面上不同冷却速度
非马氏体区
马氏体区
淬硬区与未淬硬区示意图
工件淬硬层与冷却速度的关系
淬透性差
淬透性好
硬度HRC
0 直径
0 直径
两种钢的淬透性
（注：料直径相同，在相同淬火介质中淬火）
金属学复习题
⾦属学复习题复习题⼀⼀、名词解释2、加⼯硬化： 5、合⾦：⼆、填空题1、所有的固态物质就其原⼦（或分⼦）排列的规则性来分类，可分为两⼤类，其中把内部原⼦（或分⼦）呈周期性规则排列的物质称为，否则称为。
2、常见的⾦属晶体结构有、和。
3、细化晶粒的⽅法主要有、和机械⽅法。
4、典型铸锭结构的三个晶区分别为、和。
5、⾦属材料热加⼯和冷加⼯的界限是以再结晶温度为界限的。
已知铁的T再=600℃，铅的T再=-33℃，那么在室温下，铁的变形加⼯称为加⼯，铅的变形加⼯称为加⼯。
6、钢的淬透性越⾼，则其C曲线的位置越向（填“左或右”）。
7、机械零件在⼯作条件下，可能受到的负荷有三⼤类，分别是、和。
8、按钢中合⾦元素含量⾼低，可将合⾦钢分为、、。
9、选材通常须遵循的三个原则是、、。
10、冷变形后的⾦属在加热的过程中，随着温度的升⾼和加热时间的延长，其组织和性能⼀般要经历三个阶段的变化，它们依次是、、。
三、选择题（共10分，每⼩题1分）1、从铁碳合⾦相图中可知，共析钢所得到的室温平衡组织为（）。
a、珠光体b、铁素体+珠光体c、低温莱⽒体d、铁素体2、⾦属结晶时，冷却速度越快，其过冷度将：（）a、越⼤b、越⼩c、等于零d、变化不确定3、实际⾦属结晶时，形核速率越⼤，则结晶后所获得的晶粒（）a、越细⼩b、越粗⼤c、⼤⼩不受影响d、变化不确定4、固溶体的晶体结构与（）相同。
a、溶质b、溶剂c、不同于溶剂和溶质的其它晶型d、a、b、c都有可能5、T10钢的含碳量为：（）a、0.10%b、1.0%c、10.0%d、0.01%6、铁素体的机械性能特点是：（）a、低塑性、⾼强度b、⾼塑性、⾼强度c、⾼塑性、低强度d、低塑性、低强度7、GCr15钢中的Cr的平均含量为：（）a、15%b、1.5%c、0.15%d、没有表⽰出来8、汽车、拖拉机的齿轮要求表⾯⾼耐磨性，中⼼有良好的强韧性，应选⽤：（）a、20CrMnMob、65Mnc、Cr12MoVd、T89、铁碳合⾦中，随着碳质量百分数的增加，硬度增加，塑性（）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
结构钢的淬透性曲线测定（3学时）
一、实验目的
1、学会用末端淬火法测定钢的淬透性曲线。
2、学会确定钢的“临界淬透直径”的方法。
二、实验内容：
1、概述：
钢的淬透性是指钢在淬火时所能得到的淬硬层深度大小的能力，淬硬层是指有钢的表面至半马氏体区的深度。
它决定了钢淬火后，从表面到心部硬度的分布情况。
它是钢的一种热处理工艺性能，它已成为机械设计时合理的选择钢材和生产上正确制定热处理工艺的主要依据之一。
半马氏体区的深度取决于钢的含碳量，图5—1为不同含碳量的碳钢的半马氏体的硬度。
由图可知半马氏体区的深度随含碳量的增加而有规律性的提高。
按国家标准规定淬透性的测定方法有以下两种：
1）、碳素工具钢淬透性试验法（GB227—63）；按断口状态评定淬透性的一种方法
2）、结构钢末端淬透性试验法（GB225—63）。
适用于碳素及一般合金结构钢。
本实验为结构钢末端淬透性试验。
图5—1 图5—2 图5—3
（1）、碳素工具钢淬透性试验法（GB227—63）；按断口状态评定淬透性的一种方法，（2）、结构钢末端淬透性试验法（GB225—63）。
适用于碳素及一般合金结构钢。
本实验为结构钢末端淬透性试验。
2、末端淬透性实验法：
末端淬透性试验通常用于测定碳素结构钢及一般合金结构钢的淬透性供实验用的试样，在标准中已作了规定，其尺寸与加工精度如
图5—2所示：
试样放在控温准确的电炉中加热，淬火加热温度应与该钢种标准技术条件中规定的淬火温度为准，保温时间为30分钟。
加热试样自炉内取出至水淬开始时间不得超过5秒钟淬火时试样应放在特殊支架上冷却，如图5—3所示。
试样支架必须保证在淬火过程水柱垂直向上喷射在试样末中心部位，试样顶端至喷水口距离为12.5毫米，喷水口直径为12.5毫米，在淬火过程中注意不能让水溅到试样侧面。
为了保证冷却条件一致，必须事先调整好水柱的自由高度65±10毫米，支架上有水应事先擦干，淬火过程中水压要稳定，水淬时间不得少于10分钟。
淬火后的试样沿圆柱表面纵向相对的两边磨去0.3—0.5毫米的深度，以获得相互平行的两个面，便于测定硬度。
在磨制过程中要进行冷却，以免试样回火影响硬度测量。
进行硬
度测量时试样要放在“V”型试样台上，沿试样磨成的平面中心线进行测量。
由试样水冷端（即末端）起，每隔1.5毫米测量一个硬度，当硬度下降趋于平稳时可没隔3毫米测量一个硬度。
一般测量至离水冷端30—40毫米处即可。
用两个平面上测得地数据的算术平均值。
然后以所测硬度为纵坐标，以距淬火端的距离为横坐标绘出淬透性曲线。
3、钢的淬透性曲线的应用：
（1）、计算及绘制某一直径钢材淬火后沿截面的硬度分布曲线。
首先测出该钢的淬透性曲线，如图5—4，然后再根据图5—5（a）或（b）查处当该钢材为某一直径时（100毫米以内）淬火后各部位与末端淬火试样各距离的硬度关系，从而查处淬火后该钢各部位的硬度值。
图5—4 淬透性曲线的制作
图5—5 不同直径的钢材淬火后，从表面至中心与末端淬火试样距试样末端各距离关系曲线a：为淬入缓动的水中b：为淬入缓动的油中
例：设实际淬火的某种钢材直径为50毫米，进行水淬根据上述方法由图5—5（a）或（b）于直径50毫米处引一水平线与表面曲线相交，焦点在横坐标下面的投影即为表面硬度相当于距末端1.5毫米处的硬度值，由图5—4可查得距末端1.5毫米处的硬度值为HRC57。
同理可查出3/4、1/2及中心处相当于末端6毫米、9毫米及12.5毫米处的硬度值分别为HRC55、HRC50及HRC45。
根据以上各硬度值，可以作出直径为50毫米，经水淬的某种钢沿截面的硬度分布曲线如图（5—6），此曲线可供设计工作者参考。
（2）、计算钢材的临界淬透直径：
钢材的临界淬透直径是指钢在某冷却介质中所能淬透的最大直径。
根据实验可知半马氏体的区的硬度仅与含碳量有关（图5—1）因此可根据钢的含碳量查得半马氏体的硬度值，再由钢的淬透性曲线查得半马氏体硬度距淬火试样末端的距离，再由图5—5查得临界直径。
例：45钢水淬由图5—4可查得半马氏体区硬度值为HRC42，由测得的淬透性曲线查得距淬火试样末端的距离约3毫米，再查表5—5（a），便可查得45钢在水中淬火时的临界淬火直径约为16毫米。
三、实验步骤：
1、根据末端淬透性试样的钢号确定淬火温度、保温时间后，将试样放在电炉内加热，到温后保温30分钟。
2、调整淬火支架，水柱自由高度65±5毫米，并熟悉整个操作程序。
3、淬火后按规定磨出试样的两个平面，并按规定进行硬度测量，作好记录。
4、绘制淬透性曲线。
四、实验报告要求：
1、记录实验用钢的钢号、加热温度、保温时间。
2、按规定测试硬度，并列表作好记录。
3、绘制淬透性曲线。
4、一个直径为25毫米的圆柱试样，绘出经水淬后，沿截面的硬度分布曲线。