鋼感應淬火后,所達到的表面硬度值與鋼的含碳量關系最大,當鋼的含碳量在0.15%~0.75%時,可將試驗數據歸納為以下公式:
HRC=20+60[2 w(C)-1.3 w(C)2]
式中 w(C)——鋼的含碳量,如果w(C)為0.35%時,用0.35代入上式; HRC ——馬氏體硬化層硬度的平均值。
表1是幾種常用鋼感應淬火后所達到硬度值。
表1 幾種鋼感應淬火后達到的硬度平均值
鋼 號 | 化學成分(質量分數,%) | 加熱溫度/℃ | 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 |
鋼感應淬火達到的硬度,本質上是反映金屬材料表面局部區域抵抗塑性變形能力的指標,在一定的材料和熱處理規范條件下,它與材料的拉伸、彎曲等性能指標有著對應的關系。
感應淬火件的硬度范圍,根據零件使用性能來確定,一般分以下幾種:
1) 用于抗磨如曲軸軸頸、凸輪、滾道、支重輪、鏈軌節表面等,硬度越高,耐磨性越好,曲軸頸常用55~62HRC,凸輪表面常用56~64HRC,工具銼刀表面則為64~67HRC等等。
2)用在壓碎、扭轉及受剪切部分的工件,硬度應高,如鍛工錘頭表面、汽車半軸、鋼板彈簧銷、扭力桿等等,常用56~64HRC、50~55HRC等。
3)對承受沖擊載荷的零件,或由于齒輪齒部、花鍵等部分淬透并要求韌性時。此時,硬度應適當降低,如發動機飛輪齒圈硬度采用48~56HRC,或40~48HRC等等。對于灰鑄鐵、球墨鑄鐵及可鍛鑄鐵零件,由于有片狀、球狀石墨存在,用洛氏硬度計測得的硬度是馬氏體與石墨的綜合硬度。球墨鑄鐵硬度范圍可達45~55HRC,灰鑄鐵硬度可達38HRC以上或40HRC以上。
各種鋼材可達到的硬度與硬化層深度可查閱相關資料。
來源:《金屬加工(熱加工)》