Hartowanie martenzytyczne zwykłe - polega na chłodzeniu z temperatury austenityzowania w sposób ciągły z szybkością większą od szybkości krytycznej do temperatury niższej od temperatury M_s. Uzyskujemy strukturę martenzytu z austenitem szczątkowym oraz innymi fazami np. węglikami. Stale zahartowane na martenzyt charakteryzują się dużą twardością 60 − 65 HRC wysoką wytrzymałością oraz niską plastycznością i dużą kruchością.

Hartowność stali - zdolność stali do hartowania się w głąb materiału na strukturę martenzytyczną.

Czynniki wpływające na hartowność stali:

-skład chemiczny

-szybkość chłodzenia

-stopień jednorodności austenitu

-wielkość ziaren austenitu oraz obecność w strukturze stali cząstek tlenków, azotków oraz węglików

Średnica krytyczna - Odpowiada średnicy pręta, w którym po zahartowaniu w ośrodku o określonej intensywności chłodzenia w osi przekroju poprzecznego elementu uzyskuje się strukturę złożoną z k % martenzytu (k odpowiada udziałowi martenzytu w strukturze podanemu w %, np. D₅₀, D₈₀).

Krytyczna szybkość hartowania – Oznacza najmniejszą szybkość chłodzenia z temperatury austenityzowania zapewniającą uzyskanie struktury wyłącznie martenzytycznej. Wraz ze wzrostem krytycznej szybkości hartowania maleje hartowność stali.

Współczynnik intensywności hartowania - jest miarą zdolności ośrodka oziębiającego do obierania ciepła. Określa względną zdolność chłodzenia ośrodka w porównaniu z wodą, dla której przyjmujemy H=1.

Wartość współczynnika H może zmieniać się od 0 do ∞.

H = 0 idealny izolator

H = ∞ idealny ośrodek chłodzący

Im mniejsza jest zdolność chłodząca ośrodka, tym mniejsza jest średnica krytyczna.

Idealna średnica krytyczna - to średnica odpowiadająca idealnemu ośrodkowi chłodzącemu, dla którego H=∞. Idealna średnica krytyczna D_I stanowi miarę hartowności stali niezależną od intensywności chłodzenia. Znając idealną średnicę krytyczną możemy wyznaczyć rzeczywistą średnicę krytyczną dla różnych ośrodków chłodzących.

Metoda obliczeniowa Grossmanna - polega na liczbowym ujęciu w formie współczynników wpływu składu chemicznego stali i wielkości ziarna austenitu na hartowność stali. Idealną średnicę krytyczną wyznacza się na podstawie doświadczalnie wyznaczonych mnożników

D_I = D_Ic ⋅ K₁ ⋅ K₂ ... K_n

D_I − idealna średnica krytyczna

D_cIc − idealna średnica podstawowa, tj D_I dla stali węglowej o tej samej zawartości węgla co badana stal stopowa

K₁...K_n − mnożniki hartowności dla poszczególnych

pierwiastków z pominięciem węgla.

Metoda Jominy’ego

Przebieg próby:

-oziębianie strumieniem wody powierzchni czołowej próbki

-pomiar twardości wzdłuż tworzącej próbki

-sporządzenie wykresu twardości w funkcji odległości od czoła próbki