3-6 淬透性与合金元素的关系

淬火后的硬度值用从表面测量的值表示，但内部硬度往往因钢种而完全不同。这是由于所用钢的淬透性不同，仅通过表面硬度来判断机械性能是危险的。淬透性不是淬火得到的表面硬度的大小，而是从单面淬火法淬硬的试件的淬硬端到边缘侧测量硬度分布，测量硬度转变曲线。好坏起。

JIS G 0561规定了“钢的淬透性试验方法（单面硬化法）”作为钢的淬透性的测量方法。这种方法也称为Jominy型单面淬火法，将圆柱形试件加热到规定温度后，仅对试件的一个端面进行水射流冷却，以测量硬度从硬化端的转变。这是要做的事情。

如图 1 所示，钢的淬透性是使用直径为 25 毫米、总长度为 100 毫米的带边缘的圆柱形试件测量的。淬火温度由Ni和C的量定义，淬火加热进行约60分钟，包括温度升高和保持时间。在规定的加热后，将与边缘相反的一端用30℃或更低的水喷雾冷却。这种水射流冷却假设淬火端的冷却速度是无限的。此外，由于淬火温度是根据试样的化学成分确定的，因此无论热处理条件如何，淬火性都是钢材的固有特性。

图 1 钢淬透性试验方法（JIS G 0561）中试件尺寸和正火/淬火温度

在保证淬透性的结构钢材料、冷镦用硼钢线材、冷镦用合金钢线材中，以HRCH结尾的钢在各JIS中作为附录追加了淬透性带。换言之，这些钢材的JIS保证了通过淬透性试验测得的淬透性曲线在这两者之间（上限和下限）。

例如，图 2 显示了 SCM435H 的可硬化带以及如何指定可硬化性。指定淬透性时，使用指定距离处的更小和更大硬度。例如，在这个图中，如果规定距淬硬端的距离为 9 mm，则更小硬度为 45HRC，更大硬度为 55HRC，因此 J9 mm = 45/55。

图 2 SCM435H 的淬透带和淬透性如何根据 JIS 规定

图 3 显示了基于 JIS G 4052 上下限中位数的淬透性曲线，用于保证五种淬透性的结构钢。碳含量较高的钢种，淬硬端附近的硬度较高，很明显，更大淬火硬度取决于碳含量。

在从硬化端开始的硬度转变曲线中，硬度急剧下降的称为淬透性差，硬度逐渐降低的称为淬透性好。碳以外的合金元素对这种淬透性有效。例如，如果比较碳含量相近的三种钢（SCM445H、SMnC443H、SMn443H），可以看出SCM445H更好，SMn443H更差。此外，比较碳含量较少的SCM822H和SNC815H时，前者具有更好的淬透性。由以上可知，在合金元素中，Cr、Mo是对提高淬透性特别有效的元素。

图3 各种H钢的平均淬透性曲线