METALLAI › Ücretsiz araçlar › Kritik sıcaklıklar

Ac1, Ac3 ve Ms hesaplayıcı

Bir çeliğin östenitleme penceresi ve martenzit başlangıç sıcaklığı, bileşiminden, Andrews (1965) bağıntılarıyla. Ayrıca çeliğiniz bu bağıntıların uydurulduğu aralığın dışında kaldığında bunu söyler — çoğu hesaplayıcının atladığı kısım da budur.

Bileşim

Ağırlıkça yüzde. Bulunmayan ya da raporlanmayan elementi boş bırakın. Ondalık için virgül ya da nokta yazabilirsiniz; binlik ayırıcı kullanmayın.

Tipik bir bileşim yükleyin

Östenitleme penceresi

Andrews (1965), bileşim ağ. % olarak

Ac1 — östenit oluşmaya başlar—
Ac3 — tamamen östenitik—
Ms — martenzit başlar—
Tipik östenitleme (Ac3 + 30–70)—
Temperleme üst sınırı (Ac1 − 30)—
—

Bu bileşimle devam edin. Aynı kimyasal bileşim; rotanız, ısıl işleminiz ve kesit kalınlığınızla birlikte akma, çekme, sertlik, uzama ve yorulma ömrünü verir — her biri belirsizliğiyle ve modelin nerede zayıf olduğunu açıkça söyleyen bir notla. METALLAI’de bu bileşimle açın →

Nasıl hesaplanır

Bunlar METALLAI’nin içeride kullandığı ifadelerdir; kontrol edebilesiniz diye açıkça yazıldı. Üçünden ikisi sık sık yanlış aktarılır, bu yüzden dikkatle okumaya değer.

Ac1 = 723 − 10,7·Mn − 16,9·Ni + 29,1·Si + 16,9·Cr + 290·As + 6,38·W Ac3 = 910 − 203·√C − 15,2·Ni + 44,7·Si + 104·V + 31,5·Mo + 13,1·W − 30·Mn − 11·Cr − 20·Cu + 700·P + 400·Al + 120·As + 400·Ti Ms = 539 − 423·C − 30,4·Mn − 17,7·Ni − 12,1·Cr − 7,5·Mo − 7,5·Si + 10·Co

Dikkat edilecek iki nokta

Kaynak: K. W. Andrews, “Empirical formulae for the calculation of some transformation temperatures”, Journal of the Iron and Steel Institute 203 (1965) 721–727. Ms satırındaki silisyum ve kobalt terimlerinin kaynağı: C. Y. Kung ve J. J. Rayment, “An examination of the validity of existing empirical formulae for the calculation of Ms temperature”, Metallurgical Transactions A 13 (1982) 328–331.

Geçerlilik aralığı

Andrews bu bağıntıları düşük alaşımlı çeliklere uydurdu. Sık verilen geçerlilik aralığı şöyle:

ElementUydurulduğu üst sınır (ağ. %)
Karbon0,6
Krom2,5
Nikel5
Molibden1
Mangan2
Bu aralığın dışında bağıntılar yine bir sayı verir, ama bu bir ekstrapolasyondur. Yukarıdaki 410 paslanmaz hazır bileşimini deneyin: %12,5 kromda sonuç uydurma aralığının çok dışındadır ve hesaplayıcı size sessizce bir sıcaklık vermek yerine bunu söyler. Takım çelikleri, martenzitik paslanmazlar, rulman çelikleri ve maraging çelikler için alaşımın veri sayfasını ya da bir dilatometri ölçümünü kullanın — ayrıca bu çeliklerin çoğu karbür çözünmesi ya da ikincil sertleşme için bilerek Ac3’ün epey üzerinde östenitlenir; yani Ac3 + 30 zaten doğru hedef değildir.

Bu sayılar ne işe yarar

Temperleme Ac1’in altında kalmalı

Ac1’in üzerinde çelik yeniden östenitleşir ve soğurken bu taze östenit temperlenmemiş martenzite dönüşür — yani parçayı temperlemek yerine bir kısmını yeniden sertleştirmiş olursunuz. Yaklaşık 30 °C’lik bir pay olağandır, çünkü hesaplanan Ac1’in kendisi de bir tahmindir.

Tam östenitleme Ac3’ün üzerindedir

Ac1–Ac3 aralığına ısıtmak kısmen ferritik bir yapı ve su vermeden sonra karışık bir sertlik verir. Olağan uygulama Ac3 + 30 ila +70 °C’dir: payıyla tamamen östenitik olacak kadar yüksek, tane büyümesini önleyecek kadar düşük.

Ms, ne kadar östenit kalacağını söyler

Ms’yi karbon belirler. Düşük bir Ms, dönüşümün oda sıcaklığına inmeden tamamlanmayabileceği ve kalıntı östenit kalacağı anlamına gelir — yüksek karbonlu ve yüksek alaşımlı çeliklere bu yüzden bazen sıfır altı işlem uygulanır. Martenzit bitiş sıcaklığı yaklaşık Ms − 215 °C’dir.

Sorular

Ac1 ve Ac3 nedir?
Isıtmada Ac1, östenitin oluşmaya başladığı; Ac3 ise dönüşümün tamamlandığı ve çeliğin tamamen östenitik olduğu noktadır. Arada çelik kısmen ferrit, kısmen östenittir. Östenitleme Ac3’ün üzerinde yapılır; temperleme Ac1’in altında kalmalıdır.
Ac1 ve Ac3 bileşimden nasıl hesaplanır?
Yukarıda gösterilen Andrews (1965) ampirik bağıntılarıyla; bileşim ağırlıkça yüzde, sonuçlar °C cinsinden. İki şeye dikkat edin: Ac1’de Mo terimi yoktur ve Ac3’teki Cr terimi negatiftir (ağ. % başına −11). İkisi de sık sık yanlış aktarılır ve Cr hatası alaşım miktarıyla büyür.
Andrews bağıntıları ne zaman geçerliliğini yitirir?
Yaklaşık C ≤ 0,6; Cr ≤ 2,5; Ni ≤ 5, Mo ≤ 1, Mn ≤ 2 dışında. Takım çelikleri, martenzitik paslanmazlar, rulman çelikleri ve maraging çeliklerin hepsi bunun dışında kalır. Formül yine düzgün bir sayı verir, ama bu bir ekstrapolasyondur — bu hesaplayıcı onu gizlemek yerine işaretler.
Ms sıcaklığı nedir?
Soğumada östenitin martenzite dönüşmeye başladığı sıcaklık. Ms = 539 − 423C − 30,4Mn − 17,7Ni − 12,1Cr − 7,5Mo − 7,5Si + 10Co: Andrews’un doğrusal bağıntısı, Kung ve Rayment’in (1982) silisyum ve kobalt terimleriyle. Belirleyici olan karbondur. Düşük bir Ms, oda sıcaklığında kalıntı östenit demektir.
Temperleme neden Ac1’in altında kalmalı?
Çünkü Ac1’in üzerinde çelik yeniden östenitleşmeye başlar ve bu taze östenit soğurken temperlenmemiş martenzite dönüşür. Temperlediğinizi sandığınız bir parçada gevrek, su verilmiş hâlde martenzitle karşılaşırsınız. Yaklaşık 30 °C pay bırakın.

Bir sıcaklık, bir ısıl işlem değildir

METALLAI aynı bileşimi gerçek rotanız ve planınızla birlikte alır; akma, çekme, sertlik, uzama ve yorulma ömrünü tahmin eder — ve Ac1’in üzerinde bir temperleme gibi işleyemeyecek kombinasyonları reddeder.

Tam tahmini çalıştırın — ücretsiz Karbon eşdeğeri hesaplayıcı