177 2

Rys.18.1. Wpływ stężenia węgla na twardość stali po hartowaniu przy różnym udziale w strukturze martenzytu wg [2]

Średnice krytyczne wyznacza się metodą doświadczalną lub obliczeniową. Druga metoda jest dogodniejsza i opracowana został# przez Grossmana. W metodzie tej średnice D oblicza się z zależ-* ności, która uwzględnia jednorodność chemiczną, wielkość ziarn|': byłego aus'tenitu oraz stężenie węgla i pierwiastka stopowego.

( 18.1) ć

D_T °k. °k₀«k..°........->k ,

IC 1    2    3    n'

gdzie: Dj_C - idealana średnica krytyczna podstawowa dla stali ,';S węglowej , zależna od wielkości ziarna i stężenia węgla £ - rys.18.2,

kj..k_n - mnożniki hartowności dla poszczególnych pier- 1 wiastkóK/ stopowych.

W literaturze dostępne są informacje o hartowności w postać wykresów, na których Dj jest funkcją stężenia węgla, wielkość ziarna i mnożnika stężenia pierwiastka stopowego. Rozróżnię wykresy dla stali niskowęglowych (0,15-0,25%C), średniowęglowyc (0,25-0,60% C) i wysokowęglowych (0,75-1,25%C).

Dla jednorodnych stali niskowęglowych o danej wielkości ziar“ na wykorzystuje się następującą zależność empiryczną:

(18.2Ś|

^DI = ^DIC ° W'

gdzie: ^DIC jest idealną średnicą krytyczną stali niestopowej o danej wielkości ziarna, f_i jest funkcją stężenia w niej węgla,

X^ i X_c stanowi stężenie pierwiastka stopowego i w %

Funkcję i f.. można przedstawić w postaci szeregów potęgowych:

^DIC = £ »CjV	(18.3)
^fi ^= £ ^aijV	(18.4)

gdzie: j jest liczbą całkowitą dodatnią obejmująca zero. Współczynniki b . zmieniają się z wielkością ziarna. Współczynniki o j

b . i a.. są słuszne tylko w pewnych granicach składu dla każ-

C J    1 J

dego pierwiastka stopowego. Dla stal średniowęglowych średnice krytyczne oblicza się w ten sam sposób.Natomiast hartowność stali wysokowęglowej wyraźnie zależy od temperatury austenityzowa-nia. Dla danej temperatury austenityzowania hartowność określa się z równania:

D_r = D' f_c n f_i(X_i)    (18.5)

gdzie: D£ stanowi idealną średnicę krytyczną stali odniesienia o ustalonym składzie chemicznym, f_c stanowi mnożnik uwzględniający wpływ węgla. Można go zapisać w postaci:

^fc=Eb_cjX_cj    (18.6)

Do określenia hartowności stali konstrukcyjnych stopowych ramach części praktycznej ćwiczenia został opracowany program komputerowy.

345