Hartowność stali

Hartowność stali.
Hartowność stali, jest to zdolność do tworzenia struktury martenzytycznej. Właściwość ta jest ściśle związana z krytyczną szybkością chłodzenia stali; im większa jest wymagana szybkość chłodzenia tym hartowność mniejsza. Z pojęciem hartowności związane są następujące cechy:
głębokość hartowania,
maksymalna twardość uzyskiwana na powierzchni,
skłonność do tworzenia rys i pęknięć hartowniczych.
Dla celów praktycznych porównywania hartowności różnych gatunków stali często podaje się maksymalną średnicę pręta, przy której zostaje on zahartowany na wskroś. Średnicę tę nazywa się średnicą krytyczną (D k ) i stanowi ona podstawowe kryterium hartowności stali. Za warstwę zahartowaną przyjmuje się strefę, w której występuje co najmniej 50% martenzytu. Średnicę krytyczną wyznacza się podczas badania hartowności stali za pomocą krzywych U. Metoda ta opracowana przez Grossmana polega na hartowaniu w stałych warunkach prętów z danego gatunku stali o różnych średnicach i wyznaczeniu rozkładu twardości na przekroju poprzecznym każdego pręta wzdłuż średnicy. Wyniki podaje się w postaci wykresu zmiany twardości w funkcji odległości od środka próbki. Z powodu kształtu powyższych wykresów przyjęło się określać je jako krzywe „U”.
Jedną z najczęściej stosowanych metod określania hartowności stali jest metoda hartowania od czoła (Jominy'ego) opisana w PN-79/H-04402. Polega ona na hartowaniu od czoła próbki walcowej o średnicy 25 mm i długości 100 mm (z kołnierzem) strumieniem wody wypływającej z dyszy o średnicy 12,5 mm. Po zahartowaniu zeszlifowuje się po 0,4 mm wzdłuż przeciwległych tworzących próbki i dokonuje pomiarów twardości metodą Rockwella w skali C w odległości od czoła próbki: dwa odciski co 1,5 mm, sześć co 2 mm i następne co 5 mm. Następnie sporządza się wykres hartowności stali w układzie współrzędnych: twardość HRC - odległość od czoła (rys.15). Powyższa metoda jest stosowana do określania hartowności stali o średniej hartowności.
Inną metodą wyznaczania hartowności jest metoda obliczeniowa polegająca na liczbowym ujęciu wpływu węgla, pierwiastków substytucyjnych oraz wielkości ziarna austenitu pierwotnego. Dla stali węglowej idealną średnicę krytyczną oblicza się z zależności:
gdzie: D P - idealna średnica krytyczna, N - nr wielkości ziarna w skali ASTM, %C - zawartość węgla. Rys. 15. Zmiana twardości próbki w próbie Jominy'ego. ... zobacz całą notatkę