Härdbarhet

Härdbarhet är ett materials begrepp som beskriver hur bra ett material kan härdas genom värmebehandling, framför allt genom att bilda martensit vid snabb avkylning. Begreppet används främst om stål, där man vill veta hur djupt en hårdhetszon kan nås under givna kylvillkor. Härdbarhet anger alltså hur djup den hårda zonen kan komma att ligga i ett tvärsnitt, och är inte samma sak som den lokala hårdheten i ytan eller i ett avgränsat område.

Härdbarhet skiljer sig från hårdhet. Hårdhet är ett mått på hur hårt materialet är vid en viss temperatur och mikrostruktur, medan härdbarhet beskriver ett materials svar på värmebehandling som helhet och hur djupt hårdheten kan spridas under specificerade kylförhållanden. Begreppet är särskilt viktigt vid design av komponenter som är tjockare än den tunna ytan och där man vill uppnå en viss genomgående hårdhet utan att förlora andra egenskaper.

Faktorer som påverkar härdbarheten inkluderar kolhalt och legeringsinnehåll (såsom krom, nickel, molybden, vanadin och tungsten), kornstorlek, austenitiseringstemperatur och -tid samt kylmedel och avsvalningshastighet. Högre innehåll av vissa legeringar och finare korn förbättrar härdbarheten och gör martensiten möjlig längre in i materialet.

Mätningsmässigt används ofta Jominy-end-quench-testet, där ett prov kyls från ena änden och hårdheten mäts längs provets längd för att skapa en härdbarhetskurva. Denna kurva används för att jämföra legeringar och för att välja material och behandling kopplade till önskad genomgående hårdhet.

Yrkesmässigt används begreppet för att designa stål och komponenter där man vill kontrollera hur hårdheten fördelas i tvärsnittet, samtidigt som man bevarar tillräcklig seghet och motstånd mot distortion under kylning. Begränsningar inkluderar risk för distorsion, bildning av bainit eller pärlitiska strukturer och att hög härdbarhet inte alltid ger bäst totalprestanda.