默认值为 C=0.40%、Mn=0.80%、Cr=0.50%、Ni=0.30%（Mo=V=Cu=0）。采用 IIW 碳当量 CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15、最大淬火硬度 HRC_max ≈ 30 + 50C、理想临界直径 D_I ≈ 50·CE（mm）的简化式。焦米尼硬度显示为 HRC(d) = HRC_max · exp(−d / D_I / 10) 衰减。
上=圆柱试样（左端水冷却）／下=沿长度方向 d 的硬度 HRC(d) = HRC_max · exp(−d / D_I / 10)／黄=距离 D_I 处的硬度标记／红虚线=HRC_max 水平
横轴=碳当量 CE [0, 1.5]／纵轴=必要预热温度 (°C)／蓝线=经验规则（CE<0.4: 0°C、0.4–0.6: 100·(CE−0.4)/0.2 °C、CE>0.6: 200°C）／黄标记=当前 CE
IIW（国际焊接学会）碳当量 CE 是钢材焊接性·淬火性的代表性指标：
$$\mathrm{CE} = \mathrm{C} + \frac{\mathrm{Mn}}{6} + \frac{\mathrm{Cr}+\mathrm{Mo}+\mathrm{V}}{5} + \frac{\mathrm{Ni}+\mathrm{Cu}}{15}$$
最大淬火硬度大致与碳量成比例，用简化式表示如下：
$$\mathrm{HRC}_{\max} \approx 30 + 50\,\mathrm{C}$$
理想临界直径 D_I 通过 Grossmann 的近似式与 CE 关联：
$$D_I \approx 50\,\mathrm{CE}\ \mathrm{[mm]}$$
焦米尼试样沿长度 d 的硬度衰减模型：
$$\mathrm{HRC}(d) = \mathrm{HRC}_{\max}\,\exp\!\left(-\frac{d}{D_I/10}\right)$$
C、Mn、Cr、Ni 为质量百分比（%），CE 为无量纲，HRC 为洛氏C硬度，D_I、d 为长度（mm）。本工具采用简化式用于趋势理解。
焦米尼淬火性 模拟器是什么
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「淬火性」是指钢能淬硬吗？「焦米尼试验」第一次听说。
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好问题。「最大硬度」和「淬火性」是两回事。最大硬度主要由碳量决定——看本工具的式子HRC_max ≈ 30 + 50C。另一方面「淬火性」是指芯部能否得到马氏体，即「硬度能保持到多大的直径」。焦米尼试验（端面淬火试验）通过水冷圆柱试样的一端，沿长度方向测量硬度分布来定量化这一点。默认值（C=0.40、Mn=0.80、Cr=0.50、Ni=0.30）显示CE ≈ 0.653、HRC_max ≈ 50.0、D_I ≈ 32.7 mm、焊接性为「本格预热必要」。
🙋
CE 是常在焊接说的吧，和淬火性是同一个东西吗？
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「同一枚硬币的两面」。IIW 碳当量 CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15 是用一个数值表示钢材焊接性的指标，CE越大淬火性越高——也就是「硬度越高」，同时焊接热影响区容易出现硬脆的马氏体。对焊接师傅来说是「危险度指标」，对热处理工程师则是「质量指标」。在本工具中把Mn从0→2%调节，可以看到CE大幅变化，焊接性区分从「预热不必要」→「轻预热」→「本格预热必要」切换。
🙋
理想临界直径 D_I 是 32.7 mm，这是说 32.7 mm 以下的圆棒芯部都会硬化吗？
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理解得对。D_I 定义为「在理想急冷条件下，芯部能获得50%马氏体的圆棒直径」。由Grossmann在1942年提出。本工具用近似式 D_I ≈ 50·CE。例如汽车曲轴（直径60～80 mm）要全断面马氏体化，需要D_I ≥ 80 mm，即CE > 1.6的高合金钢。所以会用JIS SCM440（CE ≈ 0.85）或SNCM439（CE ≈ 1.2）这样的合金钢。
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预热温度的图很有意思。为什么CE=0.40和0.60处会分段？
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这是经验规则，基于AWS和JIS焊接规范。CE < 0.40时热影响区的马氏体少，用低氢焊条不需预热。0.40～0.60是中间段，根据板厚和拘束度推荐80～150°C预热。CE ≥ 0.60时急冷一定出现硬脆的热影响区，需要150～250°C本格预热和焊后热处理（PWHT）。本工具用线性插值简化表示。例如原子力配管材（SCMV44、CE ≈ 0.65）焊接，JIS规定必须进行150°C以上预热和600°C以上PWHT。
常见问题
焦米尼试验和淬火性是什么？
焦米尼试验（端面淬火试验，ASTM A255、JIS G 0561）是通过水冷却圆柱形试样的一端，测定沿长度方向的硬度分布来评估钢材淬火性的方法。淬火性是指"马氏体转变的易发生程度"，取决于合金元素、碳含量、初始晶粒度等。本工具的默认值（C=0.40、Mn=0.80、Cr=0.50、Ni=0.30）显示IIW碳当量CE≈0.653、最大淬火硬度HRC_max≈50.0 HRC、理想临界直径D_I≈32.7 mm、焊接性区分为"本格预热必要"。
IIW 碳当量 CE 与焊接性的关系是什么？
IIW（国际焊接学会）碳当量 CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15 是用一个数值表示钢材焊接性的指标。CE越大，淬火性越高，焊接热影响区（HAZ）越容易产生硬脆的马氏体。通常CE < 0.40不需预热，0.40 ≤ CE < 0.60推荐轻预热（80～150°C），CE ≥ 0.60需要本格预热（150～250°C）和低氢焊条。在本工具中调节Mn从0.0→2.0%，可以看到CE大幅变化，焊接性区分随之切换。
理想临界直径 D_I 是什么？如何使用？
理想临界直径 D_I（Ideal Critical Diameter）是指在理想急冷条件下，芯部可以获得50%马氏体的圆棒直径。由Grossmann提出，D_I越大，淬火性越高，大断面零件也能实现芯部硬化。本工具使用近似式D_I ≈ 50 × CE（mm）将其与CE关联。在实际应用中，轴、齿轮、螺栓等大型机械零件的材料选择和淬火条件预测会用到。小于D_I的圆棒芯部也会马氏体化，大于D_I的则会出现铁素体和珠光体混合。
最大淬火硬度 HRC_max 由什么决定？
在急冷条件下获得的最大淬火硬度几乎仅由碳含量C决定，合金元素的影响微乎其微。本工具使用简化式HRC_max ≈ 30 + 50·C，在C=0.10→0.60%范围内给出35～60 HRC的典型值。这反映了金属学的基本原理——"马氏体硬度由碳含量决定"。而淬火性（HRC能否保持到芯部）则由合金元素大幅决定，因此实务中需同时查看HRC_max、D_I和CE三个指标进行材料选择。在本工具中将C从0.40→0.60%增加，可以看到HRC_max从50→60 HRC上升。
实际应用
汽车动力传动系统零件的材料选择： 曲轴、凸轮轴、齿轮、驱动轴等大断面、全层硬化零件选用合金钢（SCM440、SNCM439、SCr420等），D_I需为直径的1.5倍以上。在本工具中设定Cr=1.0%、Mo=0%（简化固定）、Ni=0.3%时，CE约0.75，D_I≈38 mm。实际SCM440通过加Mo使D_I达到60 mm级。齿轮采用渗碳淬火（表面0.8% C、芯部0.2% C）与组合，打造表面硬度60 HRC、芯部35 HRC的梯度组织。
桥梁、建筑结构用钢的焊接施工管理： 高强度钢（SM490B、SM570、SBHS500等，CE = 0.40～0.55）的焊接预热根据板厚、拘束度、氢量按JIS Z 3158或WES 1108规定。在本工具中设定Mn=1.5%、Cr=Ni=0时CE≈0.65，显示"本格预热必要"，与实例的150～200°C预热和低氢系焊条（H-5以下）要求一致。降低CE的手段是抑制Mn，用微量Nb、Ti、V析出强化的TMCP钢在桥梁中广泛采用。
压力容器、配管的安全管理： 火力、原子能发电、石油化工厂的压力容器（A516、SQV2A等）和配管（STPA24、SCMV44等）中，热影响区硬度管理是防爆、防断裂的最重要项目。CE超过0.60的材料必须按ASME B&PV Code或JIS B 8265进行焊后热处理（600～750°C焙烧回火）。在本工具中设定Cr=2.5%、Mn=0.5%时CE≈0.95，清楚地显示需要焊后热处理的等级。检查时用超声波和磁粉探伤同时监视硬度和裂纹。
大型锻造轴的质量保证： 发电涡轮轴、船舶推进轴、轧机铁辊等直径500 mm级的大型锻件要求芯部马氏体+回火组织均匀。选用低合金钢（Ni 2.0～4.0%添加的SFNCM等规格，JIS G 3201）使D_I为直径的1.0～1.5倍。在本工具中设定Ni=3.0%时CE约0.7，D_I≈36 mm。实材料加Mo、V使D_I达到500 mm级，油淬火后600°C高温回火确保韧性。
常见误解和注意事项
最常见的误解是「增加碳含量就能提高淬火性」 。虽然碳量支配最大淬火硬度（HRC_max ≈ 30 + 50C），但"芯部能硬化的直径"这一淬火性由Mn、Cr、Mo、Ni等合金元素决定。过高碳含量（C > 0.5%）会使马氏体变脆，Ms点下降，残留奥氏体增加，反而损害韧性和尺寸稳定性。在本工具中将C从0.4→0.8%升高，HRC_max从50→70 HRC增加，但实材料由于淬裂、残留应力问题，C被控制在0.4～0.5%，用合金元素来提高D_I，这是定律。
其次是「仅凭IIW碳当量就能判定焊接性」 这一误解。IIW式是为厚板、低合金钢（CE ≈ 0.4～0.6）优化的经验式，低碳钢（C < 0.18%）更适合用Pcm式（伊藤、别所式）= C + Si/30 + (Mn+Cu+Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B。实务中需要综合判断板厚、拘束度、氢量、接合形态（对接/角焊）、焊后热处理有无等。本工具的CE值仅是「初次近似焊接性指标」，重要结构物必须查阅JIS Z 3158、WES 1108、AWS D1.1等规范的板厚别预热表确认。
最后是「焦米尼试验结果能直接用于实零件」 这个误解。焦米尼试验测的是标准试样（直径25 mm、长100 mm）的理想急冷，而实零件的冷却速度因断面、形状、冷却媒体（水、油、空冷）和搅拌强度大幅改变。需用Grossmann的「H值」（淬火严酷度，水搅拌约2.0、油静止约0.3）进行换算，有效直径D_e = D × (Q/H)进行补正。本工具的D_I是理想急冷下的值，实零件硬度保证需要H值补正、CCT图交叉检查、试制及破坏试验验证。