Tomasz Igel Piotr Jędrzejczak Maciej Juska	Inżynieria Materiałowa IV rok, VII semestr	30.10.2001
Hartowność I

1. Obliczanie idealnej średnicy krytycznej D_j:

D_j= D_jc · k₁ · k₂ · ... · k_n

D_jc - idealna średnica krytyczna podstawowa w zależności od zawartości węgla w stali i wielkości ziarna,

k₁, k₂ - mnożniki uwzględniające zawartości dodatków stopowych w stali,

	Zawartość pierwiastków
Stal	%C	%Mn	%Si	%Cr	%Ni	%Mo
25	0,25	0,65	0,25	-	-	-
55	0,55	0,65	0,25	-	-	-
40H	0,4	0,65	0,25	0,95	-	-
36HNM	0,36	0,55	0,25	1,50	1,50	0,2

• Współczynnik k wyznaczony dla powyższych pierwiastków (tab. 1)

	Współczynnik k
Stal	kMn	kSi	kCr	kNi	kMo
25	1,85	1	-	-	-
55	1,85	1	-	-	-
40H	1,85	1	2,0	-	-
36HNM	1,75	1	3,8	1,45	1,27

• Wyznaczanie D_jc - idealnej średnicy krytycznej podstawowej w zależności od zawartości węgla w stali i wielkości ziarna (tab. 2)

Stal	Wielkość ziarna ASTM
		4	10
		Djc
25	13,5	9,2
55	22	15
40H	19	13
36HNM	17,5	11,8

• Zestawienie obliczonych wartości D_j (tab. 3)

Stal	Wielkość ziarna ASTM	Dj obliczone
	25	4	25
		10	17
	55	4	41
		10	28
	40H	4	70
		10	48
	36HNM	4	214
		10	144,5

• Wyznaczanie D₅₀ na podstawie wykresu zależności D₅₀ od D_j dla stali hartowanych w oleju i wodnym roztworze NaCl (tab. 4)

Stal	Wielkość ziarna ASTM	Dj obliczone	D50
						Olej H=0,3	NaCl H=2
	25	4	25	5	16
		10	17	3	9
	55	4	41	10	30
		10	28	6	18
	40H	4	70	26	60
		10	48	13	37
	36HNM	4	214	135	195
		10	144,5	80	130

• Wyznaczanie D95 na podstawie wykresu dla stali 25 i 36HNM i wielkości ziarna ASTM 10 (tab. 5)

Stal	Dj	D95
25	17	18
36HNM	144,5	212

• Udział ilościowy martenzytu i orientacyjne własności obserwowanej pod mikroskopem próbki ze stali 55 (tab. 6)

Wielkość		Powierzchnia	Środek
% martenzytu		90	50
Twardość po hartowaniu HRC		56	51
Twardość po odpuszczaniu 600^0C/h		31	28
Po hartowaniu	Rm	1700	1650
		Re	1600	1550
	Po ulepszaniu cieplnym 600^0C/h	Rmmin	950	900
		Remin	850	750

2. Wnioski:

Wraz ze wzrostem procentowej zawartości C oraz pierwiastków stopowych wzrasta hartowność. Wielkość ziarna również wpływa na hartowność, tak że ze wzrostem ziarna rośnie hartowność. Jednak nie zaleca się hartować stali o dużym ziarnie ponieważ powoduje to wytworzenie bardzo gruboiglastego martenzytu, martenzyt taki jest bardzo kruchy i ma małe własności wytrzymałościowe i plastyczne.

Próbka 2.2(1) wykonana ze stali 55 ma strukturę martenzytyczną, struktura ta znajduje się przy powierzchni próbki. Idąc w głąb próbki ubywa nam martenzytu kosztem powstającego bajnitu i perlitu. Dzieje się tak dlatego, ponieważ im bliżej osi próbki tym mniejsze przechłodzenie (szybkośc chłodzenia mniejsza od krytycznej), stwarza to warunki do powstawania, tych że struktur. Dowodem tego jest próbka 2.2(2), jest to ta sama próbka co 2.2(1) tylko zaobserwowana jest tu struktura w osi próbki, która składa się z ok. 50% martenzytu i 50% bajnitu i perlitu (jest to struktura półmartenzytyczna). Jak widać z tabeli 6, wraz ze wzrostem % zawartości martenzytu wzrasta twardość po hartowaniu, twardość po odpuszczaniu, Rm i Re. Porównując wartości własności wytrzymałościowych na powierzchni i w środku próbki można stwierdzić, że różnica pomiędzy nimi jest niewielka, czyli próbka jest zahartowana na wskroś (zahartowana na wskroś oznacza , że po hartowaniu musi posiadać przynajmniej 50% martenzytu).

1

---