淬火硬度问题，如何解释呀？请高手。

zdw5678 · 发表于 2013-9-22 16:48:55

同材质材料，在淬火时得到全马氏体，其表面硬度主要与其含碳量有关系，但是不同尺寸的工件淬火时，其表面硬度估相同吗？比如：直径10mmX20mm的45钢水淬与直径120mmX300mm的45钢水淬，其表面硬度会相同吗？为什么呀

天涯浪子 · 发表于 2013-9-22 20:49:55

突发奇想，个人想法，不同尺寸的产品在冷却过程中表面的冷却速度是不一样的，细小产品冷却得快，粗大产品由于心部的余热，所以冷却相对缓慢，尽管得到的组织都是马氏体组织，但是马氏体的亚结构，比如位错、孪晶等的数量是不一样的，可能马氏体里面过饱和的碳化物数量也不一样，所以根据马氏体强化的几种机理，同样都是马氏体组织，细小产品表面硬度可能会比粗大的产品高；另一方面，粗大产品冷却过程中不断有心部余热向外传递，所以表面马氏体可能会发生自回火，仅仅个人观点

飘雪成冰 · 发表于 2013-9-22 17:05:28

本帖最后由刘武乐于 2013-9-28 10:55 编辑

我只能说不相同，至于为什么不清楚

zdw5678 · 发表于 2013-9-22 17:23:10

飘雪成冰发表于 2013-9-22 17:05
我这能说不相同，至于为什么不清楚

我也认为不可能是相同的，但为这事，我差点同一个世界500强公司的工程师发生争执和冲突。他说，只要是得到全马氏体，硬度就是相同的。所以我想在此请教各位高手们，对此如何看？谢谢你回复！

飘雪成冰 · 发表于 2013-9-22 17:45:43

这个问题当年我和我同学也争论过，今天看到那个端淬实验，可以证明这一现象，直径越大的圆棒表面硬度等效到端淬曲线上距离水冷端距离越远，也就是说直径越大，表面硬度越低。你可以查查端淬曲线的应用，里面有的。

zdw5678 · 发表于 2013-9-22 17:50:15

飘雪成冰发表于 2013-9-22 17:45
这个问题当年我和我同学也争论过，今天看到那个端淬实验，可以证明这一现象，直径越大的圆棒表面硬度等效到 ...

谢谢！我去查查看。我想问问，这是不是同淬透性与淬硬性的问题？

飘雪成冰 · 发表于 2013-9-22 18:28:53

你那个直径120的是一定淬不透的，尺寸差这么大，硬度上可能差的很明显。同是45钢，淬硬性相同，表面或近表面应该能获得全马氏体，按理说表面硬度应该相同，但实践表明表面硬度有所差别。或许我们的硬度测试方法对表面硬度有影响，我们的洛氏硬度维氏硬度压痕很深，可以刺透淬火硬化层，这个硬度是从里到外的一个平均值，载荷越大，测得硬度越小。从这个角度来说，淬透性越好，淬硬层越深，硬度往里面衰减的越小，尺寸对表面硬度的影响也就越小。45钢淬透性不好，你的尺寸又差这么大，硬度减小很正常。

不再回头 · 发表于 2013-9-23 16:58:17

zdw5678 发表于 2013-9-22 17:23
我也认为不可能是相同的，但为这事，我差点同一个世界500强公司的工程师发生争执和冲突。他说，只要是得到 ...

他是对的，直径这么大你能的到全马氏体，他的回答是有前提的得到全马氏体的前提下硬度一样，没有错

HRC · 发表于 2013-9-23 17:26:40

不相同，因为工件大小不同，其冷却速度也会不同，即使表面都是马氏体组织，冷却快的硬度就高。可以自己试试，也可以看看连续冷却曲线图。

zdw5678 · 发表于 2013-9-23 17:59:05

不再回头发表于 2013-9-23 16:58
他是对的，直径这么大你能的到全马氏体，他的回答是有前提的得到全马氏体的前提下硬度一样，没有错

就是表面为全马氏体，可实际是硬度并不一样呀。是不是此时马氏体的碳含量不同所致？

xiaocaicai · 发表于 2013-9-24 13:18:31

另一方面要考虑圆度修正系数

hexiaowei1530 · 发表于 2013-9-25 08:45:12

如果其他条件都一样，那大件的硬度会低一点，其冷却速度比小件慢，但尺寸相差不大的话，硬度会是一样的

rclch27 · 发表于 2013-9-25 11:33:23

理论上是相同的，但是事实上不不相同，因为大直径的产品冷却速度要慢些，影响马氏体的转变。
当然，如果你能保证工件表面都得到全马氏体组织，或者说一样的组织,排除氧化的影响，那么表面硬度是一样的.

君王三百州 · 发表于 2013-9-25 13:33:54

小件全部淬透，而大件心部没被淬透，在进行硬度检测时，大件心部的韧性会使得硬度计初载和加载力下的压入深度较已被淬透的小件大一些，使得测试下来的硬度会小一些。而理想的测量值，我觉得表面马氏体组织的硬度是一样的。

高远奎 · 发表于 2013-9-25 14:21:03

本帖最后由高远奎于 2013-9-25 14:22 编辑

天涯浪子发表于 2013-9-22 20:49
突发奇想，个人想法，不同尺寸的产品在冷却过程中表面的冷却速度是不一样的，细小产品冷却得快，粗大产品由 ...

哇，个人觉得你的这个想法很有说服力呢……应该是这么一回事吧……结合多种强化机理，还有自回火，都很能说明问题！

bjhq · 发表于 2013-9-25 16:10:45

天涯浪子发表于 2013-9-22 20:49
突发奇想，个人想法，不同尺寸的产品在冷却过程中表面的冷却速度是不一样的，细小产品冷却得快，粗大产品由 ...

我觉得你说的有理，但对于自回火相对来说可能性较小，因为外表面温度不会变化太大，和水温差不多

tlx322 · 发表于 2013-9-25 16:24:18

你这种比较稍微夸张点就是10mm的是在水中淬火，120mm的等于10mm的在油中淬火。你觉得硬度上会有差别么？

ylb11195 · 发表于 2013-9-25 18:36:22

请注意一下硬度计的测量结果的误差，大直径和小直径即使你可得到表面是全马氏体组织，但淬硬层的深度是不同的；而根据硬度计的工作原理，你检测的硬度结果是受淬硬层影响的；所以你检测硬度时会得出不同的结论。
单纯从组织特性看，马氏体的硬度肯定是应该相同的。

申兴一 · 发表于 2013-9-25 21:16:16

我很赞同楼上的说法，检测方法不同结果相差很大。

zengdehui · 发表于 2013-9-25 23:18:53

不相同的。原因是残余应力和自回火的作用，尺寸大的硬度低。
对大尺寸零件的整体淬火，由于零件蓄热量大，散热面积相对较小，所以淬火冷却速度比较低。即使表面获得全马氏体，也由于较高温度时间长，由热应力引起的表面残余压应力小，同时也会产生一定的回火现象，所以……。

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