Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Прокаливаемость стали — это способность металла принимать закалку на определённую глубину от поверхности при охлаждении из аустенитного состояния. Чем выше прокаливаемость, тем равномернее распределяется мартенситная структура по сечению детали. Этот параметр определяет выбор марки стали для зубчатых колёс, валов, осей, штампов и других изделий, работающих под нагрузкой.
Прокаливаемость стали характеризует глубину проникновения закалённого слоя от поверхности детали к её центру. На границе этого слоя структура состоит из 50 % мартенсита и 50 % продуктов диффузионного распада аустенита. Эту границу называют полумартенситной зоной, а соответствующее расстояние — глубиной прокаливаемости.
Параметр не следует путать с закаливаемостью. Закаливаемость — это максимально достижимая твёрдость после закалки, она зависит почти исключительно от содержания углерода. Прокаливаемость определяется устойчивостью переохлаждённого аустенита и зависит от состава, размера зерна и присутствия легирующих элементов.
Высокая прокаливаемость нужна там, где требуется равномерное упрочнение по всему сечению. Низкая прокаливаемость может быть полезна — например, для деталей с твёрдой поверхностью и вязкой сердцевиной.
Основной стандартизованный способ оценки прокаливаемости — метод торцевой закалки, или испытание Джомини. В России метод регламентирует ГОСТ Р ИСО 642-2015, в международной практике применяют ISO 642 и ASTM A255.
По результатам строят кривую Джомини: твёрдость HRC по оси Y, расстояние от торца по оси X. Кривая показывает, как падает твёрдость по мере удаления от зоны интенсивного охлаждения.
Для каждой марки стали в нормативах приводят полосу прокаливаемости — диапазон допустимых значений твёрдости на каждом расстоянии Джомини. Полоса учитывает разброс химического состава внутри марки и используется при входном контроле металла.
Для количественной оценки используют расчётные величины критических диаметров, введённые Гроссманом.
Идеальный критический диаметр DI позволяет сравнивать стали без привязки к конкретной закалочной среде. По нему пересчитывают реальный критический диаметр для воды, масла и полимерных растворов через H-фактор Гроссмана.
Технолог сопоставляет требуемую глубину упрочнения с критическим диаметром стали. Для крупных валов и роторов выбирают легированные марки типа 40Х, 40ХН, 30ХГСА, 38ХН3МФА с высокой прокаливаемостью. Для мелких деталей подходят углеродистые стали 45, 50.
Испытание по торцевой закалке обязательно для поставки сталей по сертификату прокаливаемости (марки с индексом H, например 40ХН-H). Производитель гарантирует, что кривая Джомини попадает в нормативную полосу.
По данным прокаливаемости подбирают закалочную среду. Стали с высокой прокаливаемостью можно охлаждать в масле, что снижает термические напряжения и риск трещин по сравнению с водой.
Прокаливаемость стали — ключевая технологическая характеристика, определяющая глубину упрочнённого слоя и работоспособность деталей под нагрузкой. Грамотный выбор марки стали по прокаливаемости и применение метода торцевой закалки позволяют обеспечить требуемое распределение твёрдости по сечению, снизить риск преждевременного разрушения и оптимизировать режимы термической обработки.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.