A C-görbék az ausztenit keletkezését, illetve átalakulását eredményező hőmérséklet-idő ciklusokat alkalmazó technológiák (hőkezelés, hegesztés) tervezésének elterjedten használt, fontos segédletei. A személyi számítógépek kínálta lehetőségeket felhasználva programot dolgoztunk ki folyamatos hűtésű C-görbék elemzésére [1, 2]. A továbbiakban e programot a C-görbék hőkezeléstechnológiai tervezésben való alkalmazását szolgáló programrésszel bővítettük, majd a hőkezeléstechnológia tervezésének gyakorlati igényeit kiszolgáló részekkel kiegészítve, moduláris felépítésű programrendszerré fejlesztettük [3, 4, 5]. A program szükség szerint tovább bővíthető, illetve fejleszthető. A tervező rendszer lehetővé teszi a tervezés során szükséges elemzések elvégzését, az egyedi átalakulási tulajdonságok figyelembe vételét a Jominy görbe alapján, valamint az előírt eredményt biztosító hőkezeléstechnológia részletes megtervezését és dokumentálását.

A C-görbe értékelő program a hagyományos eljárásnál egyszerűbben, gyorsabban szolgáltatja a szükséges információkat és az alábbiak szerint jellemezhető:

Az 1. ábra egy kiválasztott hűlési sebességnél végzett elemzésre mutatja a képmezőket, a vázlatos szövetszerkezetet is feltüntetve.

1. ábra: Adott hűlési sebességnél végzett elemzés

A C-görbe elemző program Windows alkalmazás. Ha a felhasználó már ismeri néhány Windows alkalmazás használatát, a program futtatása külön betanítást nem igényel.

A program előnyösen felhasználható a C-görbék oktatásában. Az adatbázis az acélok széles választékára ad lehetőséget különféle ötvözetek folyamatos hűtésű C-görbéinek képernyőn való gyors behívására, bemutatására és a jellegzetességek ismertetésére. A program segítésével a képernyőn a különféle elemzési lehetőségek egyszerűen bemutathatók, illetve egyéni gyakorlás keretében könnyen elsajátíthatók. Mivel a program lehetővé teszi több C-görbe egymásra rajzolását, oktatási szempontból igen előnyös lehetőség nyílik a C-görbék alakját és helyzetét befolyásoló tényezők, így mindenekelőtt az ötvözés és az ausztenitesítési hőmérséklet befolyásának szemléltetésére. A 2. ábra az ötvözés hatását illusztrálja.

A C-görbék fontos segédletei a leggyakrabban alkalmazott hőkezelési technológiáknak. Az ismertetett C-görbe elemző programhoz ilyen irányú felhasználás céljából további program modulok kapcsolódnak.

Edzésnél és nemesítésnél egyaránt ismert az átedzhetőség jelentősége. Az un. keménységtraverz alapján a teljesen martenzitesre, illetve 50%-ban martenzitesre edződött réteg nagysága közvetlenül szemléletesen megállapítható. Nemesítéskor a megeresztéskor kapott mechanikai tulajdonságok az edzés utáni szövetszerkezettől függenek. Ezért a keménységtraverz mellett igen hasznos a szövettraverzek ismerete is.

A program különböző hűtőközegek (áramló víz és olaj) és tengelyszerű alkatrészekre, a sugár 0,2 R osztással képzett pontjaiban, a magtól a felületig, meghatározza a hűlésgörbéket és azokat a kiválasztott C-görbébe berajzolja és megállapítja a keménységet, a ferrit, perlit, bainit és martenzit mennyiséget, Végül az összes tárolt adat alapján a 3. ábrán szemléltetett módon megadja a különböző traverzeket.

3. ábra: Elemzési eredmények adott acélnál, hűtési módnál és átmérőnél

Egy további program modul a hőkezelés-technológiai tervezéshez szükséges hevítési és hűtési idők számításában nyújt hasznos segítséget. Itt lehetőség van arra is, hogy a hűtési erélyesség konkrét ismeretében a darab valamely pontjában a hűlésgörbét meghatározzuk és a vonatkozó C-görbében a hűlésgörbe menti elemzéseket elvégezzük, illetve ennek alapján a traverzeket megrajzoljuk.

E programrészek felhasználásra kerülnek a hőkezelés oktatásában is, mindenekelőtt technológiai tervezési feladatok keretében, illetve diplomatervek részfeladatainak megoldásában.

A C-görbék használatára alapozott technológia tervezésnél bizonyos, az előrejelzés pontosságát befolyásoló korlátozó tényezőkkel kell számolni [7]. Így például valamely acélfajtánál a C-görbe felvétel jelentős költségei miatt csak egy adag vizsgálatára van lehetőség. A vizsgálatra szánt adag kiválasztását a hivatkozott C-görbe gyűjteménynél az egyes acélminőségek nagyobb számú adagjának Jominy vizsgálata előzte meg. A C-görbe felvételhez azt az adagot választották ki, amelynek Jominy görbéje a szórási tartomány közepén helyezkedett el. Tehát a közölt C-görbék egy átlagos átalakulási viselkedésű adag C-görbéi.

A fentiekből következik, hogy a C-görbék használatakor nincs lehetőség valamely adag egyedi átalakulási tulajdonságainak figyelembe vételére. Ehhez nemesíthető acéloknál az adagellenőrzéshez előírt Jominy vizsgálatot, illetve görbét lehet felhasználni. Ez a vizsgálat a kisebb darabok felületén vízben való lehűtésnél adódó lehűlési sebességtől kb. 150 mm átmérőjű hengeres darab magjában olajhűtésnél fellépő lehűlési sebességig terjedő tartományt fogja át.

A keménységtraverz a rendelkezésre álló Jominy görbéből kiindulva annak alapján állapítható meg, hogy valamely pontban a keménység a Jominy próba azon pontjának keménységével egyezik meg, amely azonos sebességgel hűlt. Hengeres daraboknál, különböző hűtőközegekre a szelvény különböző pontjai és a Jominy próbatest pontjai között fennálló említett összefüggés felhasználásával készült program képmezői a 4. ábrán láthatók.

A nemesíthető acéloknál a szilárdsági tulajdonságokra vonatkozó elvárás gyakran mint előírt magszilárdság fogalmazódik meg. Ebből kiindulva olyan program modul került kidolgozásra, amely a MSZ-EN 10 083 acéljaira vonatkozó adatbázis alapján lehetővé teszi az előírt követelménynek megfelelő acélminőségek kiválasztását. A szóbanforgó szabványban szereplő ötvözetlen minőségek normál szélességű (H jelű), az ötvözött minőségek normál, felső tartományban szűkített (HH jelű), ill. alsó tartományban szűkített (HL jelű) Jominy sávval rendelhetők. A program az elemzés során adott anyagminőségnél, kijelölt Jominy sávnál, kiválasztott edzőközegnél (víz v. olaj) megadja az edzés utáni keménységtraverzeket, majd a kiválasztott megeresztési paraméterekre a megeresztés utáni keménységtraverzeket. Mivel a szilárdság keménységre átszámítható, a követelménynek való megfelelés közvetlenül megítélhető. A kiinduló adatokat és az elemzési eredményeket feltüntető képmezőkre az 5. árbán látható példa.

5. ábra: Anyagkiválasztás előírt magszilárdság alapján

Négyszög szelvényű darabok hőkezelésével kapcsolatos kérdések is visszavezethetők kör szelvényű darabra, az ún. egyenértékű kör szelvényű rúd átmérő meghatározásával. Az átszámításra külön program modul szolgál.

Az edzési, ill. nemesítési technológia részletes megtervezéséhez a program alábbi szolgáltatásai állnak rendelkezésre:

A megeresztéshez kapcsolódó képernyőt mutat a 6. ábra.

Egy további programrész alkalmas anyagminősítésre is az alábbiak szerint:

A 7. ábra a fenti második pont szerinti minősítés esetére szemlélteti a képernyőt.

Mint már említettük a program Windows alkalmazás, ami a kezelés könnyű elsajátíthatósága mellett jó áttekinthetőséget, egyszerűen végrehajtható sokrétű elemzési lehetőséget nyújt a felhasználó számára.