钢感应淬火后,所达到的表面硬度值与钢的含碳量关系最大,当钢的含碳量在0.15%~0.75%时,可将试验数据归纳为以下公式:
HRC=20+60[2 w(C)-1.3 w(C)2]
式中 w(C)——钢的含碳量,如果w(C)为0.35%时,用0.35代入上式; HRC ——马氏体硬化层硬度的平均值。
表1是几种常用钢感应淬火后所达到硬度值。
表1 几种钢感应淬火后达到的硬度平均值
钢 号 | 化学成分(质量分数,%) | 加热温度/℃ | 硬度平均值 HRC | |
C | Mn | |||
20 | 0.15 | 0.63 | 1030~1050 | 36.5 |
20Mn | 0.21 | 0.87 | 1010~1030 | 43.5 |
25 | 0.28 | 0.45 | 990~1020 | 47 |
35 | 0.35 | 0.57 | 940~960 | 52 |
40 | 0.38 | 0.50 | 940~960 | 55.5 |
45 | 0.46 | 0.48 | 910~940 | 58.5 |
50Mn | 0.51 | 0.75 | 900~930 | 61.5 |
T7 | 0.74 | 0.25 | 880~900 | 66.0 |
钢感应淬火达到的硬度,本质上是反映金属材料表面局部区域抵抗塑性变形能力的指标,在一定的材料和热处理规范条件下,它与材料的拉伸、弯曲等性能指标有着对应的关系。
感应淬火件的硬度范围,根据零件使用性能来确定,一般分以下几种:
1) 用于抗磨如曲轴轴颈、凸轮、滚道、支重轮、链轨节表面等,硬度越高,耐磨性越好,曲轴颈常用55~62HRC,凸轮表面常用56~64HRC,工具锉刀表面则为64~67HRC等等。
2)用在压碎、扭转及受剪切部分的工件,硬度应高,如锻工锤头表面、汽车半轴、钢板弹簧销、扭力杆等等,常用56~64HRC、50~55HRC等。
3)对承受冲击载荷的零件,或由于齿轮齿部、花键等部分淬透并要求韧性时。此时,硬度应适当降低,如发动机飞轮齿圈硬度采用48~56HRC,或40~48HRC等等。对于灰铸铁、球墨铸铁及可锻铸铁零件,由于有片状、球状石墨存在,用洛氏硬度计测得的硬度是马氏体与石墨的综合硬度。球墨铸铁硬度范围可达45~55HRC,灰铸铁硬度可达38HRC以上或40HRC以上。
各种钢材可达到的硬度与硬化层深度可查阅相关资料。
来源:《金属加工(热加工)》