Прокаливаемость из металлического сплава , глубина до которой материал затвердевает после ввода его через тепловую обработку процесс. Не следует путать ее с твердостью , которая является мерой устойчивости образца к вдавливанию или царапанию. [1] Это важное свойство для сварки , поскольку оно обратно пропорционально свариваемости , то есть легкости сварки материала.
Когда горячая стальная заготовка закаливается , область, контактирующая с водой, немедленно охлаждается, и ее температура уравновешивается с закалочной средой. Однако внутренняя глубина материала не охлаждается так быстро, и в больших заготовках скорость охлаждения может быть достаточно низкой, чтобы позволить аустениту полностью преобразоваться в структуру, отличную от мартенсита или бейнита . В результате получается заготовка, которая не имеет одинаковой кристаллической структуры по всей глубине; с более мягкой сердцевиной и более твердой «оболочкой». [2] Более мягкая сердцевина представляет собой некоторую комбинацию феррита и цементита , например перлит .
Прокаливаемость черных сплавов, т.е. сталей , является функцией углерода контента и других легирующих элементов и размера зерна аустенита. [1] Относительная важность различных легирующих элементов рассчитывается путем определения эквивалентного содержания углерода в материале.
Жидкость, используемая для закалки материала, влияет на скорость охлаждения из-за различной теплопроводности и удельной теплоемкости . Такие вещества, как рассол и вода, охлаждают сталь намного быстрее, чем масло или воздух . Если жидкость перемешивается, охлаждение происходит еще быстрее. Геометрия детали также влияет на скорость охлаждения: из двух образцов равного объема один с большей площадью поверхности будет охлаждаться быстрее. [3]
Прокаливаемость из черного сплава измеряется с помощью теста Джомини: круглый стержень металла стандартного размера (указано в верхнем изображении) преобразуется в 100% аустенита за счет тепловой обработки, а затем резко охлаждают на одном конце с водой комнатной температуры. Скорость охлаждения будет максимальной в конце закалки и будет уменьшаться по мере увеличения расстояния от конца. После охлаждения на испытательном образце шлифуют плоскую поверхность и затем определяют способность к упрочнению путем измерения твердости вдоль стержня. Чем дальше от закаленного конца увеличивается твердость, тем выше закаливаемость. Эта информация нанесена на график прокаливаемости. [4] [5] [6]
Испытание на закалку в конце Джомини было изобретено Уолтером Джомини (1893–1976) и А.Л. Богехолдом [7], металлургами из отдела исследовательских лабораторий General Motors Corp., в 1937 году. За свою новаторскую работу в области термообработки Джомини был признан Американским обществом металлов (ASM) наградой Альберта Совера за достижения в 1944 году. Джомини был президентом ASM в 1951 году.
Ссылки [ править ]
- ^ а б Калпакджян; Серопа. Технологии и технологии производства . Pearson Education.
- ^ Материалы и технологии. Часть 3: Металлы и руды . Longman Group, Лондон.
- ^ Брюс, R; Уильям Далтон; Джон Нили; Ричард Киббе. Современные материалы и производственные процессы . Pearson Education.
- ^ ISO 642: Сталь. Испытание на прокаливаемость торцевой закалкой (тест Джомини) , ISO
- ^ "Укрепляемость (DoITPoMS)" . Проверено 9 декабря 2011 года .
- ^ ASTM A255-10 , Стандартные методы испытаний для определения прокаливаемости стали, ASTM International, West Conshohocken, PA.
- ^ WE Jominy & AL Boegehold, "Испытание на прокаливаемость науглероживаемой стали", Пер. ASM , Vol. 26 , 1938, с. 574-606.
Внешние ссылки [ править ]
- Описание прокаливаемости и испытаний
- Прокаливаемость против твердости
- Моделирование теста Джомини
- Более подробная информация о тесте Джомини.
- Видео несовершенного теста (YouTube)
