按照本文圖2擬定的思路，不難得看出：可以有兩種辦法使工件的冷卻速度帶完全落在它的第Ⅱ區(qū)內(nèi)；辦法之一，是通過移動(dòng)或者縮短冷卻速度帶，使其完全落人第【l區(qū)之內(nèi)；辦法之二，是通過移動(dòng)第Ⅱ區(qū)的邊界，來把冷卻速度帶框進(jìn)第Ⅱ區(qū)內(nèi)。圖l2是這兩種方法的示意圖。從第一種方法的作用途徑可以推知，能縮短工件冷卻速度帶，以及能定向移動(dòng)冷卻速度帶的方法都可能成為減小工件淬火變形趨勢(shì)的措施。從第2種方法的作用途徑又可以推知，能擴(kuò)大工件第Ⅱ區(qū)的方法，都口J能成為減小工件淬火變形趨勢(shì)的措施。前面已經(jīng)介紹-r第一種方法及其相關(guān)的事項(xiàng)。下面接著對(duì)第2種方法進(jìn)行討論。
 
六、影響第Ⅱ區(qū)寬度和位置的主要因素分析
1．工件形狀大小對(duì)第Ⅱ區(qū)的影響
        我們將在鋼材和冷卻條件相同的前提下，討論工件形狀大小對(duì)第Ⅱ區(qū)的影響。一般來說，同樣的冷卻速度差，在形狀復(fù)雜的工件上引起的內(nèi)應(yīng)力總是比在形狀簡(jiǎn)單工件上的要大。因此，工件的形狀越簡(jiǎn)單，厚薄相差越小，它承受冷卻速度快慢的能力就越強(qiáng)，它的第Ⅱ區(qū)也就越寬；相反，形狀復(fù)雜工件的第Ⅱ區(qū)也就更窄，如圖13a所示。在形狀相似而尺寸較小的工件上，相同大小的冷卻速度差引起的內(nèi)應(yīng)力，總是比尺寸更大的工件的要小。因此，大尺寸工件的第Ⅱ區(qū)要比小尺寸工件的第n區(qū)更窄，如圖13b所示。
   
形狀復(fù)雜且壁厚相差較大的工件，通常都可以劃分成幾個(gè)形狀簡(jiǎn)單的部分。今有一個(gè)形狀復(fù)雜的工件，可以分割成3個(gè)形狀簡(jiǎn)單的工件，把這3個(gè)形狀簡(jiǎn)單的工件稱為復(fù)雜件的構(gòu)成件。每個(gè)構(gòu)成件都有自己的第Ⅱ區(qū)。那么，復(fù)雜件的第1l區(qū)與其構(gòu)成件的第Ⅱ區(qū)有什么樣的關(guān)系呢?容易推知，要能同時(shí)滿足3個(gè)構(gòu)成部分的要求，復(fù)雜件的第Ⅱ區(qū)必然是這3個(gè)構(gòu)成件的第Ⅱ區(qū)的共同部分，如圖14所示。
 
如果用71l、 2和713分別表示3個(gè)構(gòu)成件的第Ⅱ區(qū)，它們組成的復(fù)雜件的第Ⅱ區(qū)記為71，則它們的關(guān)系就可以用集合代數(shù)表示成式(2)的形式。T=TI·T2·T3 ?? (2)需要說明的是，式(2)中的相乘符號(hào)不是算術(shù)上的相乘關(guān)系，而是集合代數(shù)上的相交關(guān)系。圖14中，構(gòu)成件3的第Ⅱ區(qū)的左邊界成為復(fù)雜件的第Ⅱ區(qū)的左邊界，而構(gòu)成件2的第n區(qū)的右邊界則成為復(fù)雜件的第Ⅱ區(qū)的右邊界。因此，寧波市神光電爐的工程師認(rèn)為復(fù)雜件的第Ⅱ區(qū)總是小于(等于)任何構(gòu)成件的第Ⅱ區(qū)。由此可以得出這樣的推論：工件的形狀越復(fù)雜，厚薄相差越大，它的第Ⅱ區(qū)就越窄。為了簡(jiǎn)化討論內(nèi)容，在此沒有把各組成部分在復(fù)雜件中的結(jié)合部的影響考慮進(jìn)去。工件上的應(yīng)力集中特性也值得關(guān)注。特定部位的應(yīng)力集中系數(shù)大小會(huì)影響工件的第Ⅱ區(qū)的左右邊界的位置。應(yīng)力集中系數(shù)越大，第Ⅱ區(qū)的左邊界就越靠右，相應(yīng)地，工件的第Ⅱ區(qū)就越窄；相反，應(yīng)力集中系數(shù)越小，第Ⅱ區(qū)的左邊界就越靠左，相應(yīng)地，工件的第Ⅱ區(qū)也就越寬。歸納起來，從零件設(shè)計(jì)角度談，零件形狀越復(fù)雜、厚薄相差越大、對(duì)稱性越差以及它上面的應(yīng)力集中系數(shù)越大，工件的第Ⅱ區(qū)就越窄，它的淬火變形就越難控制；相反，零件形狀簡(jiǎn)單、厚薄相差小、對(duì)稱性好，上面的應(yīng)力集中系數(shù)越小，工件的第Ⅱ區(qū)就越寬，它的淬火變形越容易控制。
2．鋼材的淬透性高低
        鋼材的淬透性高低是影響工件第Ⅱ區(qū)寬度和位置的重要因素。在形狀大小一定的前提下，淬透性好的鋼，可以用不太快的淬火冷卻速度獲得要求的淬硬效果；而淬透性差的鋼，必須用更高的淬火冷卻速度，才有可能把它淬硬。因此，可以說，淬透性好的鋼制的工件，其第Ⅱ區(qū)的右邊界偏右；而淬透性差的鋼制的工件，其第Ⅱ區(qū)的右邊界則偏左。如以獲得一定馬氏體比例的冷卻速度為第Ⅱ區(qū)的右邊界，從鋼材的端淬曲線上比較，可以作成圖15。圖15a是淬透性好的鋼的冷卻速度分區(qū)圖。圖15b是淬透性差的鋼的分區(qū)圖。容易看出，淬透性好的鋼，其第Ⅱ區(qū)較寬，而淬透性差的鋼，其第Ⅱ區(qū)則較窄。同時(shí)，由于淬透性好的鋼容易淬裂，其第Ⅱ區(qū)的左邊界偏右，而淬透性差的鋼的左邊界則偏左。由于淬透性差的鋼的第Ⅱ區(qū)較窄，通常就不適于制造形狀較復(fù)雜的工件。原因很簡(jiǎn)單，復(fù)雜工件的冷卻速度帶寬，窄的第Ⅱ區(qū)把它“裝不下”。事實(shí)上，相當(dāng)一部分形狀復(fù)雜工件的淬火變形問題，最終是靠改換鋼種，即從淬透性較差的鋼，改換成淬透性更高的鋼，才得到解決的。因?yàn)?，常用?strong>熱處理設(shè)備，實(shí)在不可能把工件冷卻速度帶的寬度壓縮到所用鋼種窄小的第Ⅱ區(qū)內(nèi)。
 
到此，不難用冷卻速度帶法去解釋零件設(shè)計(jì)上選擇鋼種的一些原則。比如，淬透性差的鋼，只適合于制造形狀簡(jiǎn)單的小工件。又如，在都能保證工件淬硬的鋼種中，形狀復(fù)雜的工件，應(yīng)當(dāng)選用淬透性偏高的鋼種，只有形狀簡(jiǎn)單的工件才適合選用其中淬透性偏低的鋼種。