渗碳钢的谇透性有心体淬透性和渗层谇透性之分。C.F,Jatczak等c1~3开创了在高碳 钢中合金元素谇透性乘子的研究，为渗层淬透性的研究打下了基础。自70年代初以来，人们 从不同的角度探讨渗碳层淬透性的计算方法。 R.F.Kern4)最早提出用渗碳端淬试样上开始出现贝氏体的J距离DFB(Distance to First Bainite)作为渗碳层淬透性指标，并以简单迭加模型用电子计算机分别建立了两种热 处理工艺下、碳含量为1%的渗层淬透性计算回归方程。 C.T.Eldis5)随后也同样以DFB作为渗碳层淬透性指标，在正交设计基础上，以含有 交互作用项的多项式模型用电子计算机建立了一种热处理工艺下，碳含量为0.9%的渗层淬 透性(DFB)计算回归方程。 P.Deb,M.C.Chaturvedi和A,K.Jena等人，用多项式逼近前人建立的元素含量与谇 透性乘子的关系，其中包括适用于(0.75~1.25)%碳含量的乘子关系)。在此碳含量范围 内元素乘子的数据取自C.F.Jatczak的工作r7)。由此计算所得高碳钢的淬透性（理想临界 直径)可以作为渗层淬透性的参考。 以上所述各种计算渗层谇透性的方法，都无法实现碳含量连续变化时的渗层谇透性计 算。 本文在3种齿轮钢渗碳层淬透性组织判据测定工作的基础上，建立了在碳含量连续变化 的条件下，适用于3种钢两种热处理工艺的、由钢的化学成分计算渗层淬透性值的方程。 1研究用钢及研究方法 1.1研究用钢 研究用钢的化学成分如表1所示。其中，20 CrMnTi和20MnVB钢为平炉冶栋的工业用 钢，20 CrNiMo为电炉冶炼的工业用钢。研究用试样由初轧坯上切取。 表1研究用钢的熔炼样化学成分(%) Table 1.Ladle analysis of experimental steels (% 钢种 Ma Si P S Cr Ni Mo Ti Cu 20CrMnTi 0.210.910.280.0170.0121.140.03 0.08 一 0.11 20MnVB0.201,290.250.0170.0130.050.03 0.090.00210.06 20 CrNiMo0.220.740.300.0240.005D.630.540.24 一0.08 1.2研究方法 在钢锭头、中、尾的不同部位切取端谇试样(20 CrMaTi钢11个；20MnVB钢12个；20Cr NiMo钢6个)，经930℃、8h气体渗碳。渗碳后的热处理工艺为：①840℃加热30min端谇； ②930℃加热30min经10min预冷至840℃，保温10min端淬。在每个端淬试样所磨制的4个层 深磨面（相应于4个碳含量）的中心线上，定量测定了过冷奥氏体分解产物的体积百分数， 从而可分别确定相应于50%M(马氏体)、90%M和99.9%M的J距离（记作JD5o%M、 JD,%x和JDg9.9%w)。50%M和90%M的测量相对误差小于5%。99.9%M的测量，以端淬 样给定磨面上首次出现过冷奥氏体分解产物的J距离为准（一般取3次随机测定值的均值）。 50渗碳钢的淬透性有心体淬透性和 渗层淬透性之分 。 C . F . J a t c Z a k 等 〔 ` 一 3 ’ 开 创 了 在 高碳 钢 中合金元素淬透性乘子的研究 , 为渗层淬透性的研究打下了基础 。 自70 年 代 初以来 , 人们 从不同的角度探讨渗碳层淬透性的 计算方法 。 R . F . K e r n 〔 4 ’ 最早提 出用渗碳端淬试样上开始 出 现 贝 氏 体 一 的J 距 离D F (B D i s t a cn e ot F i r s t B a in it e ) 作为渗碳层淬透性指标 , 并以简单迭加模型用 电子 计算机分别建 立了两 种 热 处理工艺下 、 碳含量为 1 %的渗层淬透性计算 回归方程 。 c 。 T 。 lE id s 〔 ” , 随后也同样 以 D F B作为渗碳层淬透性指标 , 在正交设计基础 上 , 以含 有 交互 作用项的多项式模型用电子计算机建立了一种热处理工艺下 , 碳含量 为 0 . 9 % 的渗层淬 透性 ( D F )B 计算回归方程 。 P . D e b , M . c . c ha ut r v e id 和 A . K . J e n a 等人 , 用多项式逼近前 人建 立的 元素含量 与 淬 透性乘子的关系 , 其中包括适用于 ( 0 . 75 一 1 . 25 ) %碳含量的乘子 关系 〔 “ ’ 。 在 此碳含量 范 围 内元素乘子的数据取 自C 。 F 。 J at o z ak 的 工作 〔 7 ’ 。 由此 计算所得高碳钢 的淬透性 (理 想 临 界 直径 ) 可 以作为 渗层淬透性的参考 。 以上所述各种 计算渗层淬透性的 方法 , 都无法 实现碳含量连续变化时的渗层 淬 透 性 计 算 。 本文在 3 种齿轮钢渗碳层淬 透性组织 判 据测 定工 作的 基础上 , 建立 了在碳含量连续变化 的 条件下 , 适 用于 3 种钢两种 热处理工艺的 、 由钢的化学成 分计算渗层淬透性值的 方程 。 1 研究 用钢及研究方法 1 。 1 研 究用钥 研究用钢的化学成分如表 1 所示 。 其 中 , 20 rC M n iT 和20 M n V B钢为平炉冶 炼的工 业 用 钢 ; 20 C r NI M 。为 电炉冶炼 的工业用钢 。 研究 用试样 由初轧坯上切取 。 表 1 研究用铜的熔炼样 化学成分 ( % ) T a b l e l 。 钢 种 C M n L a d l e a n a l y s i s o f e x p e r i m e n t a l s t e e l s ( 写 ) 5 1 P 5 C t N i M o T I V B C u 2 0 C r M n 丁 i 2 0 M n V B 2 0 C r N I M o 0 。 2 1 0 。 2 0 0 。 2 2 。 9 1 。 2 9 0 。 7 4 0 。 2 8 0 。 2 5 0 . 3 0 0 。 0 1 7 0 。 0 1 7 0 。 0 2 4 0 1 2 1 0 13 0 0 0 5 0 。 1 4 0 . 0 3 一 0 5 0 。 0 3 0 。 0 9 。 63 0 。 5 4 0 。 2 4 一 0 。 1 1 0 。 0 0 2 1 0 。 0 6 一 0 。 0 8 1 . 2 研 究方 法 在钢锭头 、 中 、 尾 的 不 同部位切取端淬试 样 ( Zo C r M n T i 钢 1 1 个; Z o M n v B钢1 2个; 2 0 C r NI M 。 钢 6个 ) , 经 9 30 ℃ 、 s h 气体渗碳 。 渗碳后的热处理工 艺为 : ① 8 40 ℃ 加热 30 m in 端 淬; ②公 。℃ 加热3 0 m in 经1 0 m in 预冷至 84 。 ℃ , 保温 l o m in 端淬 。 在 每 个端 淬试样所磨制的 4 个层 深磨面 · ( 相应于 4 个碳含量) 的 中心线上 , 定量测定了 过冷奥氏 体分解产物的体积百 分数 , 从而 可 分别 确 定 相 应 于 50 纬M ( 马 氏 体 ) 、 90 % M和 9 9 . 9 % M 的 J 距 离 ( 记作 J 刀 。 。 % 。 J 刀 。 。 % M和 J D 。 。 . 。 %妇 。 50 % M 和 90 % M 的测 量相对误 差小于 5 % 。 9 9 。 9% M 的测量 , 以端淬 样给定磨面上首次 出现过冷奥 氏体分解产物的 J距离为准 (一般取 3 次随机测定值的均值 )