Сутність методу пробних гартувань

Складається із загартування зразків досліджуваної сталі в широкому діапазоні температур, починаючи нижче від критичної точки Ас₁, (наприклад, з 680°С) і вище від критичних точок (наприклад, 860°С), і з наступним вимірюванням твердості сталі після загартування. Метод застосовується в основному для визначення критичних точок Ас₁ та Ас₃ для доевтектоїдних сталей. Точно визначити критичну точку Ас_т у заевтектоїдній сталі цим методом практично неможливо.

Точність методу пробних загартувань значною мірою залежить від інтервалу температур нагрівання кожного наступного зразка. У промисловості для визначення температур загартування досить надійним методом слід вважати нагрівання через кожні 10°С, причому до кожної температури потрібно нагрівати 2-3 зразки. Точність визначення критичних точок у цьому випадку складає приблизно ± 5°С.

Результати вимірювання твердості залежно від температури нагрівання під загартування зображають у вигляді графіка (рис. 7.2). Тоді температура початку підвищення твердості доевтектоїдної сталі відповідає критичній точці Ас₁, а кінець підвищення — точці Ас₃. Криві для заевтектоїдної та евтектоїдної сталей будуть мати інший вигляд. При нагріванні нижче точки Ас₁ ці сталі, як і доевтектоїдні, не змінюють структури і твердості після загартування. Але при нагріванні вище точки Ас₁ евтектоїдна сталь матиме структуру аустеніту, а заевтектоїдна — аустеніту і цементиту. Тому після загартування ці сталі матимуть структуру: евтектоїдна — мартенситу, а заевтектоїдна — мартенситу і цементиту. Ці структури визначають високу твердість сталі (НRС > 60). Надалі підвищення температури нагрівання під загартування на твердість зовсім не впливає. Більше того, у зв'язку зі збільшенням залишкового аустеніту при загартуванні заевтектоїдної сталі з вищої температури твердість може навіть трохи зменшитись. У зв'язку із цим крива твердості для евтектоїдної й заевтектоїдної сталей має лише один різкий згин, що відповідає точці Ас₁.

Крім дослідного, використовують розрахунковий метод визначення критичних точок сталі за емпіричними формулами, який дозволяє одержувати задовільні результати для доевтектоїдної сталі:

Ас₁ = 727 + 30Si + 25Al + 20Cr - 15Ni - 10Mn;

Ac₃ = 911 - 230C - 50Si - 1,5(Mn + Cr) - 15Ni - 80Al,

де символами хімічних елементів позначена їх кількість в сталі у відсотках.

Рисунок 7.2 - Залежність твердості загартованої сталі від температури загартування