The hardenability of a metal alloy

The hardenability of a metal alloy is the depth up to which a material is hardened after putting through a heat treatment process.The unit of hardenability is the same as of length. It is an indication of how deep into the material a certain hardness can be achieved. It should not be confused with hardness, which is a measure of a sample's resistance to indentation or scratching.[1] It is an important property for welding, since it is inversely proportional to weldability, that is, the ease of welding a material.

When a steel work-piece is quenched, the area in contact with the water immediately cools and evens out with that of the medium. The inner depths of the material however, do not cool quite so rapidly and in work-pieces that are large, the cooling rate may be slow enough to allow the austenite to transform fully into a structure other than martensite or bainite. This results in a work-piece that does not have the same crystal structure throughout its entire structure; with a softer core and harder "shell". [2] The softer core is some combination of ferrite and cementite, such as pearlite.

The hardenability of ferrous alloys, i.e. steels, is a function of the carbon content and other alloying elements and the grain size of the austenite. [1] The relative importance of the various alloying elements is calculated by finding the equivalent carbon content of the material. The fluid used for quenching the material influences the cooling rate due to varying thermal conductivities and specific heats. Substances like brine and water cool much more quickly than oil or air. Additionally, if the fluid is agitated cooling occurs even more quickly. The geometry of the part also affects the cooling rate: of two samples of equal volume, the one with higher surface area will cool faster. [3]

The hardenability of a ferrous alloy is measured by a Jominy test: a round metal bar of standard size (indicated in the top image) is transformed to 100% austenite through heat treatment, and is then quenched on one end with room-temperature water. The cooling rate will be highest at the end being quenched, and will decrease as distance from the end increases. Subsequent to cooling a flat surface is ground on the test piece and the hardenability is then found by measuring the hardness along the bar. The farther away from the quenched end that the hardness extends, the higher the hardenability. This information is plotted on a hardenability graph.[4][5][6]

The Jominy end-quench test was invented by Walter E. Jominy (1893-1976) and A.L. Boegehold,[7] metallurgists in the Research Laboratories Division of General Motors Corp., in 1937. For his pioneering work in heat treating, Jominy was recognized by the American Society for Metals (ASM) with its Albert Sauveur Achievement Award in 1944. Jominy served as president of ASM in 1951.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ความลึกที่สุดที่เป็นวัสดุชุบแข็งหลังจากผ่านกระบวนการชุบแข็งชุบแข็งของโลหะผสมโลหะได้หน่วยของการชุบแข็งจะเท่ากัน ณความยาว มันเป็นการบ่งชี้ว่าลึกเข้าไปในวัสดุความแข็งบางอย่างสามารถทำได้ จึงไม่ควรสับสนกับความแข็ง ซึ่งเป็นการวัดความต้านทานของตัวอย่างการเยื้องหรือเกา[1] จึงเป็นคุณสมบัติสำคัญสำหรับเชื่อม เนื่องจากเป็น inversely กับ weldability กล่าวคือ ความสะดวกในการเชื่อมวัสดุเมื่อ quenched ชิ้นงานเหล็ก ตั้งกับน้ำทันทีน่า และเหตุการณ์เหล่านั้นออกมากับของสื่อ ความลึกของวัสดุภายในอย่างไรก็ตาม ไม่เย็นมากอย่างรวดเร็ว และในงานชิ้นที่มีขนาดใหญ่ อัตราการระบายความร้อนอาจช้าพอให้ austenite แปรสภาพเต็มโครงสร้างไม่ใช่ martensite หรือไนท์ ซึ่งผลงานชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างผลึกเดียวกันตลอดทั้งโครงสร้างทั้งหมด หลักที่นุ่มและหนัก "เชลล์" [2] หลักนุ่มเป็นบางชุดของ cementite เช่น pearlite และ ferriteชุบแข็งของโลหะผสมเหล็ก เช่น steels เป็นฟังก์ชันของปริมาณคาร์บอน และองค์ประกอบอื่น ๆ ลเท่านั้นและขนาดเมล็ดของ austenite [1] ความสำคัญขององค์ประกอบต่าง ๆ ลเท่านั้นตามหาคาร์บอนเทียบเท่าวัสดุ น้ำมันที่ใช้สำหรับการชุบวัสดุมีผลต่ออัตราการระบายความร้อนเนื่องจากการนำความร้อนแตกต่างกันและเฉพาะ heats สารน้ำเกลือและน้ำเย็นได้อย่างรวดเร็วกว่าน้ำมันหรืออากาศ นอกจากนี้ ถ้านั้นกระตุ้นทำน้ำ ระบายความร้อนเกิดได้อย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น เรขาคณิตของส่วนยังมีผลต่ออัตราการระบายความร้อน: ตัวอย่างที่สองของระดับเสียงเท่ากัน หนึ่งที่ มีพื้นที่ผิวสูงจะเย็นเร็วขึ้น [3]ชุบแข็งของโลหะผสมเหล็กถูกวัด โดยการทดสอบ Jominy: แถบโลหะกลมขนาดมาตรฐาน (ระบุในภาพด้านบน) มีแปลง austenite 100% ผ่านการชุบแข็ง และเป็น quenched แล้วในน้ำอุณหภูมิห้องหนึ่ง อัตราการระบายความร้อนจะสูงสุดท้ายถูก quenched และจะลดเป็นระยะเพิ่มสิ้นสุด Subsequent to เย็นผิวเป็นพื้นบนชิ้นทดสอบ และที่ชุบแข็งแล้วจะพบ โดยการวัดความแข็งพร้อมแถบ ที่ไกลจากสิ้น quenched ที่ขยายความแข็ง สูงกว่าการชุบแข็ง ข้อมูลนี้ลงจุดบนกราฟชุบแข็ง[4][5][6]การทดสอบสิ้นสุดระงับ Jominy ถูกคิดค้น โดย Walter E. Jominy (1893-1976) และ A.L. Boegehold, metallurgists [7] ในการวิจัยห้องปฏิบัติการฝ่ายของทั่วไปมอเตอร์ Corp. ในปีค.ศ. 1937 สำหรับเขาการทำงานในความร้อนรักษา Jominy ถูกรู้จัก โดยสังคมอเมริกันสำหรับโลหะ (เข้ม) ของอัลเบิร์ตซอเวียร์ความสำเร็จรางวัลในปี 1944 Jominy ทำหน้าที่เป็นประธานของ ASM ใน 1951

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การชุบแข็งของโลหะผสมความลึกขึ้นซึ่งเป็นวัสดุที่แข็งหลังจากวางผ่านการรักษาความร้อนหน่วยกระบวนการของการชุบแข็งเป็นเช่นเดียวกับที่มีความยาว มันเป็นตัวบ่งชี้ถึงวิธีการที่ลึกลงไปในวัสดุที่มีความแข็งบางอย่างที่สามารถทำได้ มันไม่ควรจะสับสนกับความแข็งซึ่งเป็นตัวชี้วัดของความต้านทานตัวอย่างของการเยื้องหรือรอยขีดข่วน. [1] มันเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับการเชื่อมเพราะมันจะแปรผกผันกับ weldability, ที่อยู่, ความสะดวกในการเชื่อมวัสดุเมื่อเหล็กชิ้นงานจะดับพื้นที่สัมผัสกับน้ำเย็นทันทีและปรับให้ตรงกับของกลาง ส่วนลึกภายในของวัสดุ แต่ไม่ได้ค่อนข้างเย็นอย่างรวดเร็วและในการทำงานชิ้นที่มีขนาดใหญ่, อัตราการเย็นอาจจะช้าพอที่จะให้ austenite ที่จะเปลี่ยนอย่างเต็มที่ในโครงสร้างอื่น ๆ กว่า martensite หรือเบไนท์ ซึ่งจะส่งผลในการทำงานชิ้นที่ไม่ได้มีโครงสร้างผลึกเดียวกันตลอดทั้งโครงสร้างของ; กับแกนนุ่มและยากที่ "เปลือก" [2] แกนนุ่มคือการรวมกันบางส่วนของเฟอร์ไรต์และซีเมนเช่น pearlite. การชุบแข็งของโลหะผสมเหล็กเช่นเหล็กเป็นหน้าที่ของปริมาณคาร์บอนและองค์ประกอบอื่น ๆ ผสมและขนาดเม็ด austenite [1] ความสำคัญของการผสมองค์ประกอบต่างๆที่มีการคำนวณโดยการหาปริมาณคาร์บอนเทียบเท่าของวัสดุ ของเหลวที่ใช้ในการดับวัสดุที่มีผลต่ออัตราการเย็นตัวที่แตกต่างกันเนื่องจากการนำความร้อนและความร้อนที่เฉพาะเจาะจง สารเช่นน้ำเกลือและน้ำเย็นมากขึ้นอย่างรวดเร็วกว่าน้ำมันหรืออากาศ นอกจากนี้หากของเหลวที่มีการระบายความร้อนใจที่เกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วมากยิ่งขึ้น เรขาคณิตของส่วนหนึ่งยังมีผลต่ออัตราการเย็นตัว: สองตัวอย่างของปริมาณเท่ากับหนึ่งที่มีพื้นที่ผิวสูงจะเย็นเร็วขึ้น [3] การชุบแข็งของโลหะผสมเหล็กวัดจากการทดสอบ Jominy: บาร์โลหะกลมที่มีขนาดมาตรฐาน (ที่ระบุไว้ในภาพด้านบน) จะเปลี่ยนเป็น austenite 100% ผ่านการรักษาความร้อนและเป็นที่ดับแล้วที่ปลายข้างหนึ่งกับที่พักห้องพัก อุณหภูมิของน้ำ อัตราการเย็นจะสูงสุดเมื่อสิ้นสุดถูกดับและจะลดลงเป็นระยะทางเพิ่มขึ้นจากสิ้น ภายหลังการระบายความร้อนของพื้นผิวเรียบเป็นพื้นดินบนชิ้นทดสอบและการชุบแข็งแล้วจะพบโดยการวัดความแข็งพร้อมบาร์ ห่างไกลออกไปจากปลายดับที่แข็งขยายที่สูงกว่าการชุบแข็ง ข้อมูลนี้จะถูกพล็อตกราฟการชุบแข็ง. [4] [5] [6] ทดสอบ Jominy สิ้นดับถูกคิดค้นโดยวอลเตอร์อี Jominy (1893-1976) และ AL Boegehold [7] metallurgists ในห้องปฏิบัติการวิจัยกอง เนอรัลมอเตอร์คอร์ปในปี 1937 สำหรับการสำรวจการทำงานของเขาในการรักษาความร้อน, Jominy เป็นที่ยอมรับจากสังคมอเมริกันสำหรับโลหะ (ASM) กับรางวัลความสำเร็จอัลเบิร์ Sauveur ในปี 1944 Jominy ทำหน้าที่เป็นประธานของ ASM ในปี 1951

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

โดยการชุบแข็งของโลหะผสมโลหะคือความลึกสูงสุดที่วัสดุจะแข็งหลังจากวางผ่านกระบวนการความร้อน หน่วยของการชุบแข็งเหมือนกับของความยาว มันเป็นข้อบ่งชี้ของวิธีการที่ลึกลงในวัสดุความแข็ง บางอย่างได้ มันไม่ควรจะสับสนกับความแข็ง ซึ่งเป็นวัดของตัวอย่างเพื่อต้านทานการเยื้องหรือเกา[ 1 ] มันเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับงานเชื่อม , เนื่องจากเป็นปฏิภาคผกผันกับ weldability นั่นคือ ความง่ายของวัสดุเชื่อม เหล็ก work-piece

เมื่อจะดับ พื้นที่ติดต่อกับน้ำทันทีเย็นและเลขคู่กับที่ของตัวกลาง ส่วนลึกภายในของวัสดุ แต่ไม่เย็นมากอย่างรวดเร็ว และในงานชิ้นนั้นมีขนาดใหญ่มากอัตราการทำความเย็นอาจช้าพอที่จะให้ austenite แปลงอย่างเต็มที่ในโครงสร้างมากกว่ามาร์เทนไซต์หรือไนท์ . ผลนี้ในการ work-piece ที่ไม่ได้มีโครงสร้างผลึกเดียวกันตลอดทั้งโครงสร้างหลัก และหนัก กับเบา " เชลล์ " [ 2 ] เบาบางชุดของแกนเฟอร์ไรท์และซีเมนไตต์ เช่น pearlite .

การชุบแข็งของโลหะผสมเหล็กเช่น เหล็ก ที่เป็นฟังก์ชันของปริมาณคาร์บอนและธาตุอัลลอยด์และขนาดเกรนของ austenite . [ 1 ] เทียบความสำคัญขององค์ประกอบต่าง ๆเจือปนคำนวณโดยการหาปริมาณคาร์บอนเทียบเท่าของวัสดุ ของเหลวที่ใช้ในการชุบวัสดุที่มีผลต่ออัตราการเย็นเนื่องจากค่าการนำความร้อน และเฉพาะความร้อน .สาร เช่น น้ำเกลือ และน้ำเย็น มากขึ้นอย่างรวดเร็วกว่า น้ำมัน หรือ อากาศ นอกจากนี้ ถ้าของเหลวเป็นปั่นป่วนเย็นเกิดขึ้นมากขึ้นอย่างรวดเร็ว เรขาคณิตของส่วนที่ยังส่งผลกระทบต่ออัตราการเย็น : สองตัวอย่างของปริมาณที่เท่ากัน คนหนึ่งที่มีพื้นที่ผิวสูงกว่าจะเย็นเร็วขึ้น [ 3 ]

การชุบแข็งของโลหะผสมเหล็กเป็นวัดโดย jominy ทดสอบ :รอบบาร์โลหะขนาดมาตรฐาน ( แสดงในรูปด้านบน ) จะถูกเปลี่ยนไป austenite 100% ผ่านการรักษาความร้อนและก็ดับที่ปลายด้านหนึ่ง ด้วยน้ำที่อุณหภูมิห้อง อัตราความเย็นจะสูงสุดที่สิ้นสุดถูกดับ และจะลดระยะห่างจากปลายเพิ่มขึ้นตามมากับพื้นผิวที่เรียบเย็นพื้นดินบนชิ้นงานทดสอบและการชุบแข็งแล้วจะพบโดยการวัดความแข็งตามบาร์ ไกลออกไปจากที่ดับสิ้นความขยาย สูงกว่าการชุบแข็ง . ข้อมูลนี้จะช่วยในการชุบแข็งกราฟ [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

jominy จบดับทดสอบถูกคิดค้นโดยวอลเตอร์ อี jominy ( 1893-1976 ) และ boegehold a.l. ,[ 7 ] metallurgists ในแผนกห้องปฏิบัติการวิจัยของเจเนอรัล มอเตอร์ คอร์ป ในมลรัฐ สำหรับการสำรวจงานของเขาในการรักษาความร้อน jominy , ได้รับการยอมรับโดยสังคมอเมริกันสำหรับโลหะ ( ASM ) กับ อัลเบิร์ต sauveur รางวัลความสำเร็จใน 1944 . jominy ทำหน้าที่เป็นประธานของ ASM ใน 1951 .