Czym jest głębokość zahartowania? Jak się ją sprawdza?

Wykonanie wielu elementów metalowych wymaga uzyskiwania parametrów wytrzymałościowych, które wykraczają poza wachlarz dostępnych właściwości danego materiału. W przypadku stali można jednak zdecydować się na poprawę charakterystyki przez zastosowanie wybranej metody ulepszania termiczno-chemicznego np. przez nawęglanie czy węgloazotowanie, albo termicznego polegającego na hartowaniu. Efekty przeprowadzonych procesów muszę jednak być kontrolowane dla sprawdzenia, czy trwałość detalu będzie wystarczająca. W takich przypadkach określa się tzw. głębokość zahartowania. W tym celu można posłużyć się różnymi metodami metalograficznymi, w tym metodą makroskopową lub badaniem twardości metali. Przyjrzyjmy się temu nieco bliżej.

Na czym polega hartowanie?

Hartowanie pozwala na zmianę wewnętrznej struktury materiału na martenzytyczną lub banityczną przez nagrzewanie, a następnie schładzanie materiału, co powoduje wytworzenie austenitu w stalach podeutektoidalnych lub austenitu i cementytu w stalach nadeutektoidalnych i jego przejście w banit lub martenzyt. Parametrami wpływającymi na skalę zmian jest osiągana temperatura oraz tempo jej zmniejszania, a także rodzaj zastosowanego odpuszczania. Zależnie od potrzeb stosuje się hartowanie powierzchniowe obejmujące warstwę o określonej grubości lub hartowanie objętościowe, w przypadku którego zmiany zachodzą w całym elemencie.

Jak określa się głębokość hartowania?

Głębokość warstwy, która uległa hartowaniu, można określić w ramach badań metalograficznych. W tym celu niezbędne będą badania niszczące, w których sprawdza się właściwości pobranej próbki. Można je przeprowadzić przez sprawdzenie rozkładu twardości, co gwarantuje szybkie uzyskanie wyników. Analizą jest przygotowanie zgładu i badanie makroskopowe polegające na obserwacji granicy ziaren austenitu widocznej w próbce po zastosowaniu właściwie dopasowanego odczynnika.