57404

21.3. 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 (D_k) 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 dyszy o średnicy 125 mm. Po zahartowaniu zeszlifowuje się po 0,4

Rys. 15. Zmiana twardości próbki w próbie Jominy ego.

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 HRC

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 pierwomego. Dla stali węglowej idealną średnicę krytyczną oblicza się z zależności:

•v96C

D„ =

13,9

1,083' gdzie: D? - idealna średnica krytyczna, N - nr wielkości ziarna w skali ASTM, %C ■ zawartość węgla.

22 Odpuszczanie.

Odpuszczanie polega na nagrzaniu stali zahartowanej do temperatury niższej od Aci, wygrzaniu w tej temperaturze i chłodzeniu do temperatury pokojowej. W zależności od temperatury, w której prowadzony jest proces, rozróżnia się odpuszczanie:

2