試驗(yàn)原理：

鋼的淬透性是表示鋼獲得馬氏體的能力，是鋼本身所固有的屬性。

淬透性與淬硬性是兩個(gè)概念，淬硬性是鋼的表面由于馬氏體轉(zhuǎn)變所能得到大硬度，它與鋼的含碳量有關(guān)。

在生產(chǎn)實(shí)踐中人們通常把工件表面到半馬氏體組織區(qū)域的深度作為淬透層深度。鋼的淬透性與淬火臨界冷卻速度有著密切的關(guān)系，而淬火臨界冷卻速度的大小又取決于鋼的過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，因此，凡是影響過(guò)冷奧氏體穩(wěn)定性的諸因素，都會(huì)影響鋼的淬透性。

淬透性的大小對(duì)鋼材熱處理的機(jī)械性能有很大的影響。如果工件被淬透了，則表里的組織和性能均勻一致，能充分發(fā)揮鋼的機(jī)械性能的潛力，如工件未淬透，則表面的組織和性能存在差異，經(jīng)回火后的屈服強(qiáng)度和沖擊韌性較低。造成這種差別的重要原因在于：在淬火時(shí)，中心未淬透部分形成了非馬氏體組織，回火后仍保持其片狀組織特性；而在表面獲得馬氏體的部分，經(jīng)回火后為粒狀碳化物分布在鐵素體基體上的混合組織，綜合性能較好。

由上所述，淬透性的大小對(duì)鋼材的合理選用及熱處理工藝的正確制定都是十分重要的。

測(cè)定鋼的淬透性常用的方法有兩種：

1、斷口法：

從淬透層和未淬透層的宏觀斷口觀察，可以較明顯的分成兩部分，淬透層呈暗黑色。從硬度分布來(lái)看，因?yàn)樘间摰陌腭R氏體區(qū)的硬度與碳含量有關(guān)（合金鋼的半馬氏體硬度一般比碳鋼略高一些）見表1

不同含碳量半馬氏體區(qū)硬度       表一

 在同樣尺寸同樣冷卻條件下，通過(guò)硬度測(cè)定，可以測(cè)出不同鋼由表層至至中心的硬度分布情況，比較它們截面上硬度分布曲線，就可以知道它們淬透層的深度及淬透性的好壞，圖1為φ50毫米的40Cr鋼與40＃鋼水淬后的截面硬度分布曲線。

2、端淬試驗(yàn)

將欲測(cè)定淬透性的鋼做成標(biāo)準(zhǔn)尺寸（φ25×100）的試樣，將其加熱到奧氏體化后，迅速放到端淬試驗(yàn)的設(shè)備上，如圖2，以水噴射試樣的下端，試樣逐漸冷卻。采用端淬試驗(yàn)法測(cè)定鋼的淬透性，通常適用于碳素鋼及一般合金鋼，并已標(biāo)準(zhǔn)化。

試樣用料坯在車取試樣前，應(yīng)先經(jīng)正火處理，要用時(shí)，試樣截取制備根據(jù)GB225-2006規(guī)定進(jìn)行。

試驗(yàn)方法：試樣應(yīng)在溫度準(zhǔn)確的箱式電爐中加熱，加熱爐內(nèi)應(yīng)有保護(hù)氣氛或?qū)⒃嚇臃湃脘摴芘c鋼板焊成的圓筒內(nèi)加熱，如圖3所示。

試驗(yàn)時(shí)圓筒部鋪以少量石墨粉和生鐵屑，亦可以將試樣垂直放入鋪有石墨板（粉）或生鐵屑有蓋的鐵盒內(nèi)，以防止試樣表面氧化脫碳。

試樣加熱至鋼的端淬溫度后，保溫30分鐘后，取出進(jìn)行末端淬火。試樣自爐內(nèi)取出至水淬開始時(shí)間不得超過(guò)5秒鐘。水淬試樣應(yīng)處于靜止的空氣中，水淬時(shí)間應(yīng)大于10分鐘。端淬溫度應(yīng)從該鋼種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)條件中對(duì)該鋼號(hào)所規(guī)定的淬火溫度為準(zhǔn)。

淬火用的試樣支架應(yīng)保證在淬火過(guò)程中，試樣的軸線對(duì)準(zhǔn)噴水口的中心線。試樣末端至噴水口的距離為12.5毫米，噴水口的直徑為12.5毫米。

試驗(yàn)前調(diào)節(jié)水門，使水柱由噴水口向上冒出的自由高度為65±5毫米。調(diào)節(jié)完畢后試樣支架有水應(yīng)擦干，淬火時(shí)水壓應(yīng)固定，使噴出的水柱高度穩(wěn)定不變。

試樣淬火后圓柱表面在相對(duì)180。的兩邊磨去0.2~0.5毫米的深度，以獲得兩相互平行的平面。磨制的過(guò)程中試樣不應(yīng)發(fā)生回火現(xiàn)象。然后每隔1.5毫米測(cè)一次硬度HRC。當(dāng)硬度底于半馬氏體硬度，硬度下降趨于平衡時(shí)，可每隔3毫米測(cè)量一次，直至離末端需要的位置為止。

以硬度值（HRC）作縱坐標(biāo)，以距末端淬火的距離（毫米）作橫坐標(biāo)，按互相平行的平面上各點(diǎn)所測(cè)得的硬度平均值和其相對(duì)應(yīng)的距淬火末端距離繪制淬透性曲線。見下面淬透性記錄圖4。

端淬法測(cè)定淬透性通常不以臨界直徑表示，而以半馬氏體區(qū)至末端距離表示。

鋼材的淬透性值以J（HRC/d）表示，d——表示距淬火末端距離HRC為該處測(cè)得的硬度值。

必要時(shí)可采用較小尺寸或其它形狀試樣作淬透性試驗(yàn)，表2所列為標(biāo)準(zhǔn)尺寸推薦采用的試樣。應(yīng)該指出端淬試樣法對(duì)高淬透性鋼和低淬透性鋼均不適用，對(duì)高淬透性鋼和低淬透性鋼另有專門的測(cè)定方法。

表二 推薦采用的小尺寸試樣

試驗(yàn)用材料：

1、45#鋼和40Cr鋼φ25×100毫米端淬試樣（自備）

2、電阻箱式電爐（濟(jì)南華興試驗(yàn)設(shè)備有限公司）

3、端淬試驗(yàn)機(jī)（濟(jì)南華興試驗(yàn)設(shè)備有限公司）

4、鋼筒、石墨粉或生鐵屑(自配)

5、洛氏硬度計(jì)（濟(jì)南華興試驗(yàn)設(shè)備有限公司）