Hartowność- podatność stali na hartowanie, wyrażana zależnością przyrostu twardości w wyniku hartowania od warunków austenityzowania i szybkości chłodzenia.
Kryteria doboru stali: własności wytrzymałościowe, własności plastyczne, ciągliwość, hartowność.
Średnica krytyczna- średnica pręta, w którym po zahartowaniu w ośrodku o określonej intensywności chłodzenia w osi przekroju poprzecznego obrabianego elementu uzyskuje się strukturę złożoną, z co najmniej n % martenzytu.
Zależy ona od zdolności do odprowadzania ciepła ośrodka oziębiającego i intensywności ruchu przedmiotu względem ośrodka chłodzącego. Wyznacza się je doświadczalnie i obliczeniowa (Grossman). Idealna, gdy powierzchnia przedmiotu chłodzonego natychmiast się oziębia.
Metody badań hartowności:
- Jominy’ego- oziębianie strumieniem wody powierzchni próbki walcowej o średnicy 25 mm i długości 100 mm w danych warunkach.
-Inna: hartowania w stałych warunkach prętów z danego gatunku stali o różnych średnicach i wyznaczaniu rozkładu twardości na przekroju poprzecznym każdego pręta wzdłuż średnicy.
Pasmo hartowności: Obszar między maksymalnymi a minimalnymi wartościami twardości
O twardości stali decydują:
-Utwardzalność to podatność stali na hartowanie, miarą, której jest zależność największej – możliwej do uzyskania po hartowaniu – twardości od warunków austenityzowania. Utwardzalność jest uzależniona od warunków austenityzowania oraz stężenia węgla w austenicie.
-Przehartowalność: podatność stali na hartowanie, jako zależność przyrostu twardości w wyniku hartowania od szybkości chłodzenia. Na Przehartowalność w sposób znaczący wpływają stężenie węgla i pierwiastków stopowych
Mierniki:
- DI50–95 – idealne średnice krytyczne przy zróżnicowanym udziale martenzytu w osi przekroju.
-DH50–95 – średnice krytyczne dla ośrodków o zróżnicowanej intensywności chłodzenia H, przy założonym udziale martenzytu w osi przekroju
-Hl = f(l) – krzywą Jominy’ego stali, opisującą zmiany twardości HRC próbki Jominy’ego w funkcji odległości l od czoła próbki.
Bor wpływa na wielkość wskaźników opisujących hartowność stali pod warunkiem, że: stal jest w pełni odtleniona i odgazowana, stal zawiera Al, Ti, Zr i/lub inne składniki zapewniające związanie azotu, warunki austenityzowania zapewniają optymalny udział boru w roztworze stałym.
Martenzyt – przesycony roztwór węgla w żelazie alfa ma sieć tetragonalną
Hartowność zależy od: składu chemicznego, pierwiastków stopowych, wielkości ziarna – im większe ziarno tym większa hartowność, szybkość oziębienia im większa tym hartowność większa, im bardziej jednorodny jest austenit tym większa jest hartowność
Współczynnik intensywności hartowania – określa nam szybkość odprowadzania ciepła podczas oziębiania hartowniczego przedmiotu
Odpuszczanie – rodzaj obróbki cieplnej, której poddawana jest stal wcześniej zahartowana. Celem odpuszczania jest usunięcie naprężeń hartowniczych oraz zmiana własności fizycznych zahartowanej stali, a przede wszystkim zmniejszenie twardości, a podniesienie udarności zahartowanej stali…Reagowanie struktur utworzonych z przechłodzonego austenitu na odpuszczanie. Zwyczajowo zależność twardości od temperatury odpuszczania przy stałym czasie tejże operacji. Zależy od struktury stali po hartowaniu, jest ścisłe związana z czasem i temperaturą odpuszczania.