Hartowność

Hartowność jest to zdolność materiału do utwardzania się w głąb w wyniku oziębiania po uprzednim nagrzaniu do temperatury powyżej temperatury przemiany.

Dla stali jest to zdolność do tworzenia struktury martenzytycznej podczas chłodzenia od temperatury austenityzowania. Miarą hartowności jest grubość warstwy zahartowanej.

Przemiana martenzytyczna zachodzi pod warunkiem ciągłego obniżania temperatury w zakresie od temperatury początku przemiany M_s, do temperatury M_f jej końca.

Czynniki wpływające na hartowność:

• Skład chemiczny

o   C, Cr, Mo, V, Ni, Si i B<0,004% – zwiększają hartowność stali

o   P, S, Co – zmniejszają hartowność

• Wielkość ziarna austenitu
• Ujednorodnienie austenitu

Metody wyznaczania hartowności stali

• Idealna średnica krytyczna D_ki (metoda Grossmana) – określa ona średnicę pręta zahartowanego na wskroś w idealnym ośrodku o nieskończenie dużej intensywności chłodzenia.  Średnica krytyczna zależy od składu chemicznego austenitu, jego jednorodności i wielkości oraz intensywności chłodzenia metoda obliczeniowa, na podstawie uśrednionego składu chemicznego i danych tablicowych.
•  Metoda hartowania od czoła (metoda Jominy’ego) – najpowszechniej stosowana metoda której szczegółowe warunki i przebieg określa norma PN-79/H-04402. Czołowa powierzchnia próbki walcowej po austenityzowaniu jest chłodzona strumieniem wody. Następnie przeprowadzany pomiar twardości metodą Rockwella wzdłuż zeszlifowanych przeciwległych tworzących próbki w funkcji odległości od chłodzonego czoła próbki. Po naniesieniu danych na wykres powstają krzywe hartowności, których znajomość umożliwia wyznaczyć:

§  Średnice krytyczną danej stali dla różnych ośrodków chłodzących

§  Rozkład twardości oraz udział martenzytu

§  Optymalny skład chemiczny stali zapewniający zaprojektowanie własności wyrobu

Do procesów hartowania nadają się materiały z kategorii Stale stopowe i maszynowe do ulepszania cieplnego. Skład chemiczny oraz warunki obróbki cieplnej określa norma PN-EN 10083-3:2006 np.

Stal	C%	Mn%	Cr%	Mo%	Temperatura / sposób chłodzenia	Odpuszczanie
41Cr4	0,41	0,75	1,05	-	820÷860/olej, woda	540÷680
42CrMo4	0,42	0,75	1,05	0,23	820÷880/olej, woda	540÷680