Ce este întăribilitatea?

Întărirea este un termen folosit pentru a descrie capacitatea unui material de a fi întărit atunci când este expus la căldură și apoi stins sau răcit rapid. Nu trebuie confundat cu duritatea, care se referă la rezistența și capacitatea unui material de a rezista la deteriorare. În schimb, călibilitatea determină dacă un obiect poate fi întărit sau dacă este rezistent la întărire. Acest termen este folosit numai pentru a se referi la obiecte metalice, inclusiv oțel și aliaje metalice, și nu se aplică materialelor plastice sau altor materiale.

Tipul principal de test de călire este cunoscut sub denumirea de test Jominy sau de „stingere”. Pentru a efectua acest test, o tijă de oțel este încălzită până când se cristalizează într-o structură cubică centrată pe față numită austenită. După ce sursa de căldură este îndepărtată, un capăt al tijei de austenită este supus imediat unui pulverizare de apă pentru a-l răci la temperatura camerei. Acest proces de răcire se numește stingere.

O stingere foarte rapidă va determina formarea martensitei – un material foarte puternic. Dacă stingerea nu este suficient de rapidă, se va forma un material diferit care nu este la fel de puternic. Duritatea tijei este măsurată la incremente specifice de la capătul stins. Cu cât este mai departe de capătul stins, cu atât vitezele de răcire sunt mai lente, ceea ce face mai puțin probabil să se formeze martensite.

Un material care formează martensită cu viteze de răcire mai mici este mai ușor de întărit. Un material care are nevoie de căliri foarte rapide pentru a forma martnsite va fi mai greu de întărit. Ca urmare, cu cât diferența de duritate dintre cele două capete este mai mare, cu atât este mai mică călibilitatea.

Călibilitatea oțelurilor și a altor metale depinde atât de compoziția obiectului, cât și de forma sau geometria acestuia. Cu cât un obiect este mai gros, cu atât vitezele de răcire în centru sunt mai lente, ceea ce face mai dificilă întărirea materialului din interior. Aceasta înseamnă că obiectele mai groase, sau cele cu o suprafață mică, vor avea un nivel mai scăzut de întărire decât obiectele mai mici sau mai subțiri realizate din același material. Într-un obiect subțire, căldura are o distanță foarte mică de parcurs, astfel încât ratele de răcire pot fi rapide și pot crește nivelul de duritate.

În general, cu cât conținutul de carbon al unui produs din oțel este mai mare, cu atât va fi mai mare călibilitatea oțelului. Elementele comune adăugate oțelului pentru a crește întăribilitatea acestuia includ bor, mangan, crom și molibden. Adăugarea aliajelor trebuie efectuată cu atenție pentru a evita modificarea proprietăților oțelului sau afectarea capacității acestuia de a fi întărit.
Călibilitatea oțelului și capacitatea acestuia de a fi sudat sunt invers legate. Cu cât oțelul este mai întărit, cu atât va fi mai greu de sudat; cu cât capacitatea de a fi întărită este mai mică, cu atât este mai ușor de sudat. Un test de călire este adesea folosit în aplicațiile de sudare pentru a determina dacă două materiale pot fi sudate cu succes. De asemenea, poate ajuta sudorii să aleagă electrozii și echipamentele sau setările de sudare.