Проба Джомини

Коротко

Проба Джомини — стандартизованный способ сравнивать прокаливаемость сталей. Один торец цилиндрического образца охлаждают струёй воды, затем вдоль образца измеряют твёрдость и строят кривую «HRC — расстояние от торца».

Нормативная база

ISO 642:2024 задаёт образец диаметром 25 мм и длиной не менее 100 мм. ASTM A255 описывает тот же end-quench принцип. Стандартизация создаёт воспроизводимый градиент скоростей охлаждения.

Последовательность

1. подготовить образец и аустенитизировать;
2. установить в приспособление;
3. охлаждать один торец нормированной струёй;
4. подготовить дорожки для измерений;
5. измерить HRC на заданных расстояниях;
6. построить Jominy-кривую.

Таблицу можно прокручивать по горизонтали →

Что тест не показывает

• не даёт готовую долговечность детали;
• не заменяет расчёт напряжений;
• не равен глубине закалки любой геометрии;
• не оценивает коробление и трещины;
• не отменяет проверку фактического производственного цикла.

Поставка стали по Jominy-полосе

Для серийного производства полезно задавать допустимый диапазон кривой, а не только химический состав. Это ограничивает разброс прокаливаемости между плавками и делает результат закалки более повторяемым.

Почему стандартный образец нужен именно такой формы

Цилиндрическая форма и нормированный торцевой поток создают воспроизводимое семейство скоростей охлаждения вдоль оси. Если изменить диаметр, длину, высоту сопла или поток воды, кривая перестанет быть сопоставимой со стандартной Jominy-кривой.

Источники разброса испытания

• неверная температура или выдержка аустенитизации;
• задержка перед торцевой закалкой;
• отклонение геометрии струи;
• ошибка подготовки плоских дорожек;
• ошибка измерения HRC и расстояния;
• обезуглероживание поверхности образца.

Как использовать Jominy для закупки

Для серийных ответственных деталей полезно задавать не одну минимальную HRC, а верхнюю и нижнюю границы Jominy-полосы на нескольких расстояниях. Слишком высокая прокаливаемость тоже может быть нежелательна, если она увеличивает твёрдость сердцевины и снижает требуемую вязкость.

Проверка приёмочного критерия без вымышленных марок

Пусть договором условно установлено не менее 45 HRC на расстоянии 25 мм от охлаждаемого торца. При измеренных 48 HRC запас по этому критерию составляет 3 единицы HRC; результат 43 HRC имеет отклонение −2. Эти числа служат только примером решения о соответствии и не представляют Jominy-кривую реальной марки. Неопределённость измерения и правило принятия решения согласуют отдельно. Запись J25 в документации должна явно означать миллиметры: в системах с дюймовыми обозначениями позиции могут выражаться иначе. Не следует считать 25 мм расстояния Джомини 25 мм глубины закалки. Для переноса результата на вал нужна связь локальной скорости охлаждения с испытательным образцом и проверка производственного цикла. Дополнительный контроль твёрдости у торца не компенсирует выход за границу полосы на более удалённых позициях.

Что включать в протокол

Таблицу можно прокручивать по горизонтали →

В отчёте сохраняют отдельные измерения, а не только сглаженную линию. Отклонение одной точки проверяют на правильность расстояния, подготовку поверхности и состояние прибора. Повторное испытание оформляют отдельно: выбор удобного результата без установленной процедуры не подтверждает соответствие. Верхняя граница полосы также может быть существенной; её назначают по требованиям производственного процесса. Для испытаний разных плавок должны быть сопоставимы условия аустенитизации: изменение зерна и растворения карбидов влияет на результат. Проба характеризует материал в установленных условиях, поэтому протокол не заменяет контроль детали после производственной закалки.

Проверяемые первичные источники

• ISO 642:2024 — Steel — Hardenability test by end quenching (Jominy test) — Официально подтверждены диаметр образца 25 мм и длина не менее 100 мм. Полная процедура требует текста стандарта.