Wpływ ośrodków chłodząych na udarność i twardość węgloutwardzanej stali C20, 20Cr4 i 16MnCr5

W pracy przedstawiono wyniki badań udarności i twardości HV0.1 oraz mikrostruktury i stanu naprężeń własnych próbek wykonanych z stali C20, 20Cr4 i 16MnCr5 nawęglanych i hartowanych w różnych ośrodkach chłodzących. W procesach hartowania zastosowano 5 i 25% wodny roztwór polimerowy (poliglikol oxyalkilenowy) oraz oleje mineralne OH70 i Mar-Temp 890. Wszystkie te ośrodki charakteryzują się zbliżonymi krzywymi chłodzenia w układzie temperatura-czas i temperatura-szybkość chłodzenia. Struktura w przypadku wszystkich próbek przy powierzchni składała się z drobnych wydzieleń węglików, martenzytu i austenitu szczątkowego, a w rdzeniu z martenzytu i austenitu szczątkowego. Ocena wielkości ziarna na przełomie poprzecznym badanych próbek wg skali makroskopowej zgodnie z PN-84/H-04507/03 wykazała drobne ziarno. W wyniku przemiany martenzytycznej następującej w warstwie wierzchniej węgloutwardzanej stali podczas końca oziębiania powoduje, że występują w niej naprężenia ściskające. W każdym przypadku wyniki uzyskane dla wodnych roztworów polimerowych były porównywalne z wynikami dla olejów, co pozwala stwierdzić, że w przypadku węgloutwardzanej stali C20, 20Cr4 i 16MnCr5 podczas hartowania wodne roztwory polimerowe i oleje mineralne można stosować zamiennie.

---

The research results of impact strength and hardness's HV0.1 as well as microstructure and residual stresses of samples created from C20, 20Cr4 and 16MnCr5 steel carburized and hardened in different quenching mediums has been presented in this work. In processes of hardening it was used 5% and 25% water polymer solution (polyglycol oxyalkilenowy) as well as oils mineral OH70 and Mar-Temp 890, which they characterize approximate cooling curves in arrangement temperature - time and temperature - cooling speed. On basis of received results it was affirmed, that structure in case of everybody of samples in near surface folded from martensite, residual austenite and small emissions of carbides, and in core from martensite and residual austenite. The opinion of grain size on transverse breakthrough of research samples having accord to macroscopic scale according with PN-84/H-04507/03 showed small grain. In result of martensite transformation following in top layer of hardened carburized steel during end of cooling it causes, which they step out in her of compression stresses. In every case the obtained results for water polymer solutions were comparable with results for oils. On basis of this results it was been possible to affirm, that in case hardened carburized C20, 20Cr4 and 16MnCr5 steel during hardening water polymer solutions and mineral oils it were been possible to apply interchangeably.