METALLAI › Ücretsiz araçlar › Sertleşebilirlik

Sertleşebilirlik hesaplayıcı

Bileşimden Grossmann ideal kritik çapı DI, ASTM A255 çarpan faktörü yöntemiyle — ardından su verme ortamınız ve kesitiniz, asıl önemli soruyu yanıtlamak için: çekirdek sertleşecek mi?

Bileşim

Ağırlıkça yüzde. A255 yöntemi için karbon 0,05 ile 0,90 arasında olmalı. Ondalık için virgül ya da nokta yazabilirsiniz; binlik ayırıcı kullanmayın.

Tipik bir bileşim yükleyin
Parçanız

DI

İdeal kritik çap — yalnızca çelik, kusursuz su verme

—
—
Su verme şiddeti H—
Etkin sertleşme çapı—
Kesitinizin çekirdeğinde martenzit—
Tam sertleşme sınırı—

Bu bileşimle devam edin. Aynı kimyasal bileşim, rotanız ve ısıl işleminizle birlikte akma, çekme, sertlik, uzama ve yorulma ömrünü verir — ve METALLAI, kalın bir kesitin çekirdeğine numune değerini bildirmek yerine tam da bu sertleşebilirlik düzeltmesini uygular. METALLAI’de bu bileşimle açın →

Nasıl hesaplanır

Tane boyutu 7’de ASTM A255 çarpan faktörü yöntemi. Taban çapı karbon belirler, sonra her alaşım elementi için bir kez çarpılır. Bunlar METALLAI’nin içeride kullandığı ifadelerdir.

taban(C) parçalı, ASTM tane boyutu 7: C ≤ 0,39 0,54·C C ≤ 0,55 0,171 + 0,001·C + 0,265·C² C ≤ 0,65 0,115 + 0,268·C − 0,038·C² C ≤ 0,75 0,143 + 0,200·C C ≤ 0,90 0,062 + 0,409·C − 0,135·C² f(Mn) = 3,3333·Mn + 1,0 (Mn ≤ 1,20) = 5,10·Mn − 1,12 (Mn > 1,20) DI = taban × f(Mn) × (1 + 0,70·Si) × (1 + 0,363·Ni) × (1 + 2,16·Cr) × (1 + 3,00·Mo) × (1 + 0,365·Cu) × (1 + 1,73·V)

Her element sınırlanır, ekstrapolasyon yapılmaz

Her çarpan faktörü yalnızca belirli bir aralık için tablolanmıştır. Tablonun üst sınırının ötesinde bu hesaplayıcı doğruyu sürdürmek yerine elementi sınırda tutar — böylece zengin alaşımlı çeliklerde tahmin, tabloların hiç ölçmediği bir sertleşebilirlik uydurmak yerine temkinli, daha küçük DI tarafında kalır.

ElementFaktörÜst sınır (ağ. %)
Mangan3,3333·Mn + 1  /  5,10·Mn − 1,121,95
Silisyum1 + 0,70·Si2,00
Nikel1 + 0,363·Ni3,50
Krom1 + 2,16·Cr1,75
Molibden1 + 3,00·Mo0,55
Bakır1 + 0,365·Cu0,55
Vanadyum1 + 1,73·V0,20

DI’dan gerçek parçanıza

DI kusursuz bir su verme varsayar. Gerçek bir ortam bunun ancak q(H) kadarını başarır; bu oran şiddet arttıkça 1’e yaklaşır:

OrtamHq(H)
Tuzlu su2,000,88
Su1,000,78
Polimer0,600,68
Yağ0,450,62
Zorlanmış hava0,100,35
Durgun hava0,020,15
Fırın0,010,10

Kesit etkin çap DI·q(H)’ye eşit olduğunda merkez %50 martenzittir; bu çapın yaklaşık 0,35 × altında neredeyse tamamen sertleşir, ötesinde hızla düşer.

Buradaki en büyük belirsizlik q(H)’dir ve bir yaklaşıklıktır. Fırınınız için ölçülmüş bir eğriyi değil, Grossmann DH/DI ilişkisinin biçimini izler. Karıştırma, parça geometrisi, bağlama ve banyo sıcaklığı onu değiştirir. Çekirdek oranını seçenekler arasında bir sıralama olarak alın, sertifikasyonda esas alınacak bir sayı olarak değil — ölçüm, kendi dökümünüz üzerinde yapılan bir Jominy testidir.

Neden sertlik değil, sertleşebilirlik

Sertlik, bir yüzeyin neye ulaştığını söyler. Sertleşebilirlik ise dönüşümün ne kadar derine indiğini. Bir çelik test numunesinde hedef sertliğini tutturup kalın bir kesitte yine de yumuşak, kısmen beynitik bir çekirdek bırakabilir — yorulma çatlakları orada başlar ve küçük bir numuneyle yapılan çekme testi sizi bu konuda asla uyarmaz.

Kesit boyutu, bir özellik tahmininde en sık eksik kalan ve hayal kırıklığı yaratan bir sonucu en sık açıklayan girdidir. 25 mm’lik bir 4140 mil ile 150 mm’lik aynı 4140’ın mekanik açıdan iki ayrı malzeme olmasının nedeni budur.

Sorular

İdeal kritik çap DI nedir?
Kusursuz bir su vermede merkezinde %50 martenzite ulaşacak en büyük çubuk çapı — ısıyı sonsuz hızla çeken bir su verme. Prosesinizin değil, yalnızca çeliğin bir özelliğidir ve onu yararlı kılan da tam olarak budur: alaşımın neler yapabildiğini, su vermenin ona yaptığından ayırır.
Su verme şiddeti H nedir?
Grossmann’ın, bir ortamın ısıyı ne kadar hızlı çektiğine dair ölçüsü. Tuzlu su 2,0; su 1,0; polimer 0,6; yağ 0,45; zorlanmış hava 0,10; durgun hava 0,02; fırın 0,01. Etkin sertleşme çapı DI × q(H)’dir; yani aynı çelik tuzlu suda yağdakinden çok daha büyük bir kesiti tam sertleştirir — çarpılma ve su verme çatlağı riski pahasına.
Sertleşebilirlik bileşimden nasıl hesaplanır?
ASTM A255 çarpan faktörü yöntemi: karbon ve tane boyutundan bir taban çap, her alaşım elementi için bir faktörle çarpılır. Ağırlıkça yüzde başına en güçlü çarpanlar krom ve molibdendir — sırasıyla 2,16 ve 3,00; nikel için 0,363. Karbonun %0,05 ile %0,90 arasında olduğu durumlar için tanımlıdır.
Parçam tam sertleşir mi?
Pratik bir kural olarak, etkin sertleşme çapının yaklaşık 0,35 × altında neredeyse tamamen martenzitik, çapın kendisinde %50, ötesinde hızla düşer. Bu hesaplayıcı, girdiğiniz kesit ve su verme için tahmini çekirdek oranını verir. Bileşimden yapılan bir tahmindir; ölçüm, kendi dökümünüz üzerinde yapılan bir Jominy testidir.
Tane boyutu neden önemli?
Daha iri önceki östenit taneleri sertleşebilirliği artırır, çünkü ferrit ve perlitin çekirdeklenebileceği tane sınırı alanı azalır. A255 taban eğrisi tane boyutuna göre tablolanmıştır; bu hesaplayıcı ince taneli bir çelik için olağan varsayım olan ASTM tane boyutu 7’yi kullanır. Daha iri taneli bir döküm bu tahminin üzerinde sonuç verir — genellikle tokluk pahasına.

DI, cevabın yalnızca bir terimi

METALLAI aynı bileşimi rotanız, ısıl işleminiz ve kesit kalınlığınızla birlikte alır; akma, çekme, sertlik, uzama ve yorulma ömrünü tahmin eder — çekirdek-yüzey düzeltmesi yok sayılmadan, uygulanarak.

Tam tahmini çalıştırın — ücretsiz Ac1 / Ac3 hesaplayıcı