29
ПриложениеА.2
(обязательное)
Перевод значений НК в значения HRC
и оценка содержания углерода
А.2.1 ПереводтвердостипоКнупувтвердостьпошкалеСРоквелла
А.2.1.1 Встандарте ASTM А 370 приведенпереводтвердостипоКнупу (НK) втвердостьпошкалеСРоквелла
(HRC) для полного интервала значений HRC, используемого для сталей. Эти переводные значения НRC даны
для значений твердости по Кнупу, полученных при нагрузках 500 г и выше. При измерении твердости по Кнупу с
уменьшением нагрузки ниже 500 г точность перевода полученных значений в HRC становится более низкой.
А.2.1.2 Нанесение этих данных на график, построенный в полулогарифмических координатах (HK на лога-
рифмической шкале, а HRC на линейной шкале), показывает линейную зависимость для значений твердости
³
360 HK и 36 HRC. Линейный регрессионный анализ для этой области переводных значений показывает следу-
ющую зависимость:
HRC (переводная) = (77,6 lg HK) – 162,2,(А.2.1)
где коэффициент корреляции равен 0,999908. При использовании этой формулы точность определения HRC
находится в пределах ± 0,17 единиц HRC для интервала 360—870 HK и в пределах ± 0,10 HRC — для интервала
495—870 HK. Столь незначительная степень ошибки значительно меньше ошибок, связанных с измерением
значений HK или интерполяцией между значениями, приведенными на номограмме, и не должна оказывать
существенного влияния на разницу в переводных значениях HRC для различных полос. Приведенное выше выра-
жение легко использовать для расчетов с помощью обычного калькулятора.
А.2.1.3 Поскольку зависимость между lg HK и HRC при значениях HK ниже 360 не является линейной,
использование выражения (А.2.1) для значений
£
360 HK будет приводить к получению более высоких значений
HRC.
А.2.1.4 Для значений твердости по Кнупу (при нагрузке 500 г) ниже 360 HK можно использовать следующее
выражение для получения эквивалентных значений HRC:
HRC (переводная) = (103,76 lg HK) – 228,7.(А.2.2)
Это выражение позволяет предсказать значения, приведенные в стандарте АСТМ А 370 с точностью
£
0,29 HRC в интервале 342 — 251 HK. Коэффициент корреляции составляет 0,999448.
А.2.2 Оценкасодержанияуглероданаоснованиитвердостивзакаленномсостоянии
А.2.2.1 Для углеродистых и легированных сталей с содержанием углерода от 0,10 % до 0,65 % существует
прямая зависимость между твердостью мартенсита закалки и содержанием углерода. Исследования закалива-
емости показали такую зависимость для полностью мартенситных микроструктур в сталях, быстро охлажденных
с определенных температур аустенитизации. График таких данных, построенный в стандартных прямоугольных
координатах, показывает два линейных участка, наклон которых изменяется при 58 HRC (0,44 % С).
А.2.2.2 Линейный регрессионный анализ значений твердости после закалки от 38 до 58 HRC
(0,10 % — 0,44 % С) дает следующую корреляционную зависимость
% С = (0,0167 HRC) – 0,539(А.2.3)
с коэффициентом корреляции 0,9985.
Для значений твердости после закалки 58—64 HRC (0,44 % — 0,65 % С) была получена следующая корре-
ляционная зависимость:
% С = (0,0358 HRC) – 1,639(А.2.4)
с коэффициентом корреляции 0,9836.
А.2.2.3 Для иллюстрации использования этой зависимости был проведен анализ данных для образца из
стали AISI 1547 (рисунок А.1.16) с целью прогнозирования содержания углерода в матрице и ликвационной
полоске. Этот образец был в состоянии после закалки, и при измерении его твердости по Кнупу (при нагрузке 500 г)
были получены значения 744,5 в светло травящейся полоске и 688,8 в матрице. Используя выражение (А.2.2), при
переводе этих значений HK в значения HRC получают 62,0 HRC для полоски и 58,0 HRC для матрицы.
А.2.2.4 Используя выражение (А.2.4), было определено содержание углерода в матрице 0,44 % и в светло
травящейся полоске — 0,58 %.Следует отметить, что значение твердости 58 HRC соответствует точке перегиба
ГОСТР 54570—2011