2.2. Расчет прокаливаемости по номограмме м. Е. Блантера

При расчетах по второму варианту на основании данных о толщине мартенситной и полумартеиситной зоны, указанной в приведенных ниже или предварительно экспериментально определяемых по способу торцевой закалки, рассчитывают критический диаметр цилиндрической детали (с различным отношением высоты к диаметру), шара или параллелепипеда для различных условий охлаждения при закалке.

Для решения задачи используется специальная номограмма (номограмма М. Е. Блантера). В ее верхней части (приложение 1) даны две шкалы I и II, характеризующие расстояние от охлаждаемого торца образца. Для определения наибольшего диаметра (называемого критическим) или детали, прокаливающихся полностью по сечению с образованием мартенситной структуры, используют шкалу II, а для определения наибольшего диаметра (толщины) для полумартенситной зоны (50 % мартенсита и 50 % троостита) — шкалу I.

На шкале I или соответственно шкале II находят расстояние от торца до конца мартенситной и полумартенситной зоны. Схема пользования номограммой приведена на рис. 10.

На шкале I или соответственно шкале II находят расстояние от торца до конца мартенситной и полумартенситной зоны, найденное экспериментально для данной стали или по данным рис.1, 5-6.

Из этой точки опускают перпендикуляр до пересечения с линией на номограмме (точка I на номограмме М.Е. Блантера), указывающей идеальное охлаждение (идеальную закалочную жидкость, т. е. жидкость, которая обеспечивала бы высокую и равномерную скорость охлаждения от температуры закалки до +20 °С). Из этой точки проводят горизонтальную линию влево до пересечения с линией номограммы (точка 2), соответствующей нужной в искомом случае среде охлаждения (вода, масло, воздух). Затем из точки 2 опускают перпендикуляр на шкалу «размер, мм» (в нижней части диаграммы). В точке пересечения читается ответ — наибольший диаметр (толщина) образца, прокаливающегося полностью в выбранной закалочной жидкости с получением полумартенситной или мартенситной структуры.

Критический диаметр определяем по номограмме Блантера. Данные о прокаливаемости в различных видах охладителей, у которой расстояние до полумартенситной зоны равно ≈ 30, 32, 40 мм, для мартенситной зоны ≈ 13, 15, 27 мм приведены в таблице 11. (для сталей 30Г2, 40Г2, 50Г2).

Таблица 11

Критические диаметры сталей марок 30Г2, 40Г2, 50Г2 по диаграмме

М. Е. Блантера

Марка стали	Номер охладителя	Отношение длины образца к диаметру
		L/d=0,25		L/d=0,5		L/d=1
		Критический диаметр, мм
		D50	D99,9	D50	D99,9	D50	D99,9
30Г2	1	310	55	205	38	160	28
	2	302	50	200	35	155	26
	3	299	48	195	34	150	25
	4	262	40	172	27	135	20
	5	260	30	170	20	132	15
	6	259	27	169	18	130	14
	7	200	18	125	12	90	9
	8	34		22		16
40Г2	1	320	60	215	40	161	30
	2	310	55	210	38	159	28
	3	305	54	200	35	151	27
	4	300	42	175	29	139	21
	5	265	34	172	23	135	17
	6	260	32	170	20	130	15
	7	200	20	130	14	100	10
	8	37	2,5	24	2,5	18	1,4
50Г2	1	390	75	265	50	190	38
	2	380	70	260	46	187	36
	3	375	65	255	45	185	35
	4	370	55	250	35	180	28
	5	340	44	230	30	170	22
	6	320	40	220	28	160	20
	7	240	26	165	18	120	13
	8	45	4	30	2,5	23	2

* 1. Идеальное охлаждение α→∞, 2- 5% NaOH в воде 20 ⁰С, 3- 5% NaCl в воде 20 ⁰С, 4- вода 20 ⁰С, 5- вода 40 ⁰С, 6- вода 60 ⁰С, 7- минеральные масла, 8- вода 80 ⁰С, 9- воздух

Строим графики прокаливаемости полумартенситной и мартенситной зоны от охлаждающей среды.

Рисунок 11. График прокаливаемости стали 30Г2 до полумартенситной зоны: 1 - 5% NaOH в воде 20 ⁰С, 2 - 5% NaCl в воде 20 ⁰С, 3 - вода 20 ⁰С, 4 - вода 40 ⁰С, 5 - вода 60 ⁰С, 6 - минеральные масла, 7 - вода 80 ⁰С, 8 - воздух.

Рисунок 12. График прокаливаемости стали 30Г2 до мартенситной зоны; виды охладителя смотреть рисунок 1

Рисунок 13. График прокаливаемости стали 40Г2 до полумартенситной зоны; виды охладителя смотреть рисунок 11.

Рисунок 14. График прокаливаемости стали 40Г2 до мартенситной зоны; виды охладителя смотреть рисунок 11

Рисунок 15. График прокаливаемости стали 50Г2 до полумартенситной зоны; виды охладителя смотреть рисунок 11

Рисунок 16. График прокаливаемости стали 50Г2 до мартенситной зоны; виды охладителя смотреть рисунок 11

В таблице 12 приведены данные о том, в каких охладителях для валов из сталей 30Г2, 40Г2, 50Г2 , будет получена мартенситная и полумартенситная структуры при различных диаметрах представлены в таблице .

Таблица 12

Прокаливаемость образцов марок сталей 30Г2, 40Г2, 50Г2

Марка стали	Структура
	М			50%М+50%Т
	Отношение длины образца к диаметру
	L/d=0,25	L/d=0,5	L/d=1		L/d=0,25	L/d=0,5	L/d=1
	(d=20)	(d=40)	(d=60)		(d=20)	(d=40)	(d=60)
30Г2	1-6	-	-		1-8	1-7	1-7
40Г2	1-7	1	-		1-8	1-7	1-7
50Г2	1-7	1-3	-		1-8	1-7	1-7