Миттєва швидкість охолодження

а відповідно структура і властивості зміцненої зони, визначаються насамперед ступенем локалізації введення тепла у виріб, який обробляється (у плямі нагрівання). Від ступеня локалізації залежать і такі важливі фактори, як залишкові напруження і деформації, необхідність використання додаткових охолодних середовищ, продуктивність обробки, техніко-економічні показники процесу.

У загальному випадку порядок величини швидкості охолодження (К/с) відповідає порядку величини концентрації теплової потужності (Вт/см2) джерела.

Для практичного визначення температури Т та швидкості м залежно від параметрів режиму нагрівання, параметрів джерела нагрівання необхідно розв'язати систему рівнянь (6.21)—(6.24). Розрахунки й результати експериментальних досліджень показують, що принципово можна досягти температури нагрівання від початкової до температури плавлення, а швидкості охолодження — від 104 до 106 К/с.

Розміри зміцненої зони та значення мікротвердості, які досягаються в її межах, залежать від характеристик джерела нагрівання і швидкості його переміщення відносно поверхні, яка обробляється.

На рис. 6.21 показаний типовий характер розподілу мікротвердості у зоні термічного впливу плазмового струменя, а в табл. 6.5 як приклад — значення мікротвердості, розміри ЗТВ та її складових для ряду нормалізованих, індустріальних сталей. Розміри ЗТВ зумовлені особливостями фазових і структурних перетворень у сталях різного складу.

У доевтектоїдних сталях ЗОХГСА, 45, 50ХН і 65ХЗМФ, які мають більш високу критичну температуру повної аустенізації (точки А за діаграмою залізо—вуглець), глибина загартованої

зони 533 більша, ніж у евтектоїдних сталях М76 (рейкова із вмістом вуглецю 0,8 %) та 9ХФ.

Однак, незважаючи на те що критична температура повної аустенізації заевтектоїдної сталі 150ХНМ вища, ніж евтектоїдних сталей, глибина її загартованої зони 533 в цьому випадку менша, хоча глибина 5ЗТВ більша за рахунок глибини перехідної зони 5П3.