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什么是镜面304不锈钢板的淬透性?

作者:www.316bxgb.cn 发布于:2019-09-04 23:58:25 点击量:

淬火为获得马氏体组织,镜面304不锈钢板淬火时能否得到全部马氏体取决于钢板的淬透性。淬透性是镜面304不锈钢板的重要工艺性能。钢板的淬透性是指奥氏体化后的钢板在淬火时获得马氏体的能力,其大小用钢板在一定条件下淬火获得的淬透层的深度表示。一定尺寸的工件在某介质中淬火,其淬透层的深度与工件截面各点的冷却速度有关。如果工件截面中心的冷却速度大于钢板的临界淬火速度,工件就会淬透。然而工件淬火时表面冷却速度最大,心部冷却速度最小,由表面至心部冷却速度逐渐降低。只有冷却速度大于临界淬火速度的工件外层部分才能得到马氏体组织。而冷却速度小于临界淬火速度的心部只能获得非马氏体组织,是未淬透区。

淬透层深度应是全部淬成马氏体的区域,但实际工件淬火后从表面至心部马氏体数量是逐渐减少的,从金相组织上看,淬透层和未淬透区并无明显的界限,其硬度值也无明显变化。因此,金相检验和硬度测量都比较困难。当淬火组织中马氏体和非马氏体组织各占一半,即所谓半马氏体区,显微观察极为方便,硬度变化最为剧烈,为测试方便,通常采用从淬火工件表面至半马氏体区距离作为淬透层的深度。半马氏体区的硬度称为测定淬透层深度的临界硬度。研究表明,镜面304不锈钢板的半马氏体的硬度主要取决于奥氏体中含碳量,而与合金元素的含量关系不大。

应当注意如下两对概念的区别。一是镜面304不锈钢板的淬透性和淬硬性的区别,二是淬透性和实际条件下淬透层深度的区别。淬透性表示钢板淬火时获得马氏体的能力,它反映钢板的过冷奥氏体稳定性,即与钢板的临界冷却速度有关。过冷奥氏体越稳定,临界淬火速度越小,钢板在一定条件下淬透层深度越深,则钢板的淬透性越好。而淬硬性表示钢板淬火时的硬化能力,是淬成马氏体可能得到的最高硬度。它主要取决于马氏体中的含碳量。马氏体中含碳量越高,钢板的淬硬性越高。例如高碳工具钢板的淬硬性高,但淬透性很低,而低碳合金钢板的淬硬性不高,但淬透性却很好。

镜面304不锈钢板的淬透性在生产中具有重要的实际意义。某些零件,如齿轮、轴类零件,希望整个截面淬透,以保证零件在整个截面上得到均匀的力学性能。应当选择淬透性较高的钢板种。而淬透性较低的钢板,零件心部不能淬透,其力学性能低,特别是冲击韧性更低,不能满足性能要求。

镜面304不锈钢板的淬透性越高,能淬透的截面尺寸越大。对于大截面的重要工件,为了增加淬透层的深度,必须选用淬透性高的合金钢板,工件越大,要求的淬透层越深,钢板的合金化程度应越高。所以淬透性是机器零件选材的重要参考数据。

从热处理工艺性能考虑,对于形状复杂、要求变形很小的工件,如果镜面304不锈钢板的淬透性较高,例如合金钢板工件,可以在较缓慢的冷却介质中淬火。如果钢板的淬透性很高,甚至可以在空气中冷却淬火,因此淬火变形更小。

然而,并非所有工件均要求很高的淬透性。例如承受弯曲或扭转的轴类零件,其外缘承受最大应力,轴心部分应力较小,因此保证一定淬透层深度就可以了。一些汽车、拖拉机的重负荷齿轮甚至可以采用低淬透性钢板制造。焊接用镜面304不锈钢板采用淬透性低的低碳钢板制造,目的是避免焊缝及热影响区在焊后冷却过程中得到马氏体组织,从而可以防止焊接构件的变形和开裂。


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