Иными словами, между
(скорости охлаждения) и(отношения
по-
верхности к объему) существует
линейная связь.
Построенная номограмма приведена
на рис. 5. Ключ для ее использования показан на рис. 6. Для определения
скорости охлаждения и для тела заданной формы и определенного
размера находим точку О на соответствующей шкале внизу номограммы.
От точки О поднимаемся вертикально до прямой, соответствующей
дайкой среде охлаждения, в данном случае до точки а. В точке Ь
находим искомую величину скорости охлаждения.
На рис. 5 показано, что, при
прочих равных условиях, скорость охлаждения определяется также исходной
температурой нагрева. Для того чтобы учесть влияние этого фактора, расчет
проводится следующим образом. Из точки О, определяемой формой и
размером охлаждаемого тела, проводим вертикаль до точки а на прямой
для данной охлаждающей среды, а затем из точки а — горизонталь
направо до пересечения с кривой влияния температуры при стандартной
температуре 875° С (точка с). Из точки с в случае, если
действительная температура ниже 875° С, опускаемся до точки с1.
Скорость охлаждения в этом случае определяют путем снесения точки
с1 по горизонтали
в точку е на оси
скоростей. Следует отметить, что оси скоростей, ограничивающие номограмму
справа и слева, идентичны.
В настоящее время в качестве
охлаждающих сред применяют различные жидкости: водные растворы,
расплавленные металлы, синтетические вещества (см. п. 5). Для
использования номограммы рис. 5 для любой новой охлаждающей среды следует
провести следующий несложный эксперимент. Из любой стали изготовляют
три шара, различающиеся размерами (диаметром): 1) 5—10 мм; 2) 20— 30 мм;
3) 80—100 мм. В шарах просверливаются отверстия до центра и после нагрева
до 875° С с помощью термопар снимаются кривые охлаждения в данной среде.
После определения по кривым охлаждения скорости в интервале 700— 500° С,
полученные точки наносятся на поле номограммы (величина 1п V д/. я
каждого диаметра шара). Через точки проводится прямая до пересечения
с осями налево и направо. Полученная прямая по описанным выше правилам
позволяет определить скорости охлаждения тел любой простой формы во вновь
исследованной среде.
Таким образом определяется
наименьшая скорость охлаждения тела простой формы. Для полного решения
задачи необходимо определить критическую скорость закалки для данной
стали. Для этой цели нужно в стандартных условиях (по ГОСТ 5657—69) на
образце из данной стали провести торцовую пробу на про-каливаемость и
определить расстояние полумартснситной зоны от торца (подробно см, [1 ]).
Для определения критической скорости закалки используется диаграмма
рис. 7. Если расстояние й полумартенситной зоны от торца 2,5 мм —
критическая скорость закалки равна 600" С/с; для 5 мм — 250°
С/с; для 10 мм— 90° С/с и т. д.
Используя диаграмму (рис. 7) и
номограмму (рис. 5), можно с достаточно высокой точностью определить
критический диаметр прокаливаемости для любой охлаждающей среды. Пусть
критическая скорость закалки равна 40° С/с. Для определения критического
диаметра из условия равенства реальной скорости
