57378

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 (Dk) 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

Rrs. 15. Zmuwui twtrdosii próbki w próbie hm my ego

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 HRG - 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 ziania austenitu pierwotnego. Dla stali węglowej idealną średnicę krytyczną oblicza się z zależności:

13,9

1,083

■y/%C

gdzie:    Dr

węgla.

idealna średnica krytyczna, N - nr wielkości ziarna w skali ASTM, %C - zawartość