Jominy end quench test / Jominy test

ISO 642, ASTM A255

De Jominy test, ook Jominy end quench test genoemd, is een genormeerde methode volgens ISO 642 en ASTM A255 om de hardbaarheid van staal te bepalen.
Hardbaarheid is de mate waarin staal oppervlakkig of in de diepte gehard kan worden door de vorming van martensiet of een tussenstructuur.

Samplevoorbereiding en testverloop Jominy test hardheidsmeetmethode Jominy hardheidsmeters

Opbouw van de Jominy sampleklem voor de Jominy end quench test / Jominy test volgens ISO 642 en ASTM A255

Verloop van de Jominy end quench test volgens DIN EN ISO 642

Het testverloop volgens DIN EN ISO 642 kan opgedeeld worden in vier stappen:

Maken van de mal en voorbereiding van het sample
Opwarmen van het sample tot een bepaalde temperatuur binnen het austenitisch gebied en voor een bepaalde tijdsduur
Blussen van het sample op het voorvlak met een waterstraal bij bepaalde omstandigheden
Testen van de hardheid op bepaalde punten in de lengterichting van het geslepen sample-oppervlak

1. Samplevoorbereiding

Eerst wordt een sample op basis van een ronde staaf bewerkt tot een diameter van 25 mm en een lengte van 100 mm. Het voorvlak dat niet geblust wordt moet een diameter van 30 mm tot 32 mm of 25 mm hebben, naargelang het gaat om een flens- of groeftype (zie illustraties). Deze vorm helpt bij het snel centreren en positioneren van het sample voor de blusprocedure.

Vooraleer het sample bewerkt en geblust wordt, moet het genormaliseerd worden. Het oppervlak van het sample moet fijn gedraaid worden en het voorvlak moet fijn bewerkt worden. Het voorvlak moet vrij zijn van bramen.

1 Sample met flens; 2 Sample met groef

2. Warmtebehandeling van het sample

Na de samplevoorbereiding moet het sample minstens 20 minuten uniform opgewarmd worden tot de in de norm beschreven temperatuur en dan op temperatuur gehouden worden voor een duur tussen 30 en 35 minuten. Opkoling of ontkoling van het sample moet tot een minimum beperkt worden, en oxidatie met huidvorming moet vermeden worden.

3. Blussen van het sample

De periode tussen het uit de oven nemen van het sample en de start van het blusproces mag niet langer dan vijf seconden duren. Er wordt een testopstelling gebruikt (zie illustratie) zodat de waterstraal abrupt op het voorvlak van het te blussen sample spuit. De afstand tussen de opening van de waterslang en het voorvlak van het te blussen sample bedraagt 12,5 mm met een tolerantie van ±0,5 mm. Tijdens het hele blusproces, dat ten minste 10 minuten duurt, moet het sample gecentreerd blijven ten opzichte van de opening van de waterslang en moet het beschermd worden tegen spatten. Na het blusproces kan het sample ondergedompeld worden in koud water zodat het volledig kan afkoelen.

1. Suspensie; 2 Sample; 3 Voorvlak; 4 Waterslang

4. Hardheidstest op het sample

Voor de hardheidsmetingen op een Jominy sample volgens Rockwell (HRC) worden twee testvlakken geslepen in de langsrichting van het sample, 180° weg van elkaar (ongeveer 0,4-0,5 mm diep). In bepaalde omstandigheden kan de HRC Rockwell hardheidsmeting vervangen worden door een HV30 Vickers hardheidsmeting.

Om te verzekeren dat geen verzachting optrad tijdens het fijn slijpen, wordt het sample ondergedompeld in 5% salpeterzuur. Het sample moet uniform gezwart zijn. Verkleuringen duiden op zachte plekken. In dat geval moeten twee nieuwe testvlakken gecreëerd worden zoals hierboven beschreven.

Voor de volgende stap moet het sample stevig vast zitten en mag het tijdens de hardheidstest niet bewegen. De eerste acht punten van de HRC test worden gedaan bij specifieke intervallen ten opzichte van het voorvlak: 1,5 – 3 – 7 – 9 – 11 – 13 – 15 mm. Daarna wordt om de 5 mm een testpunt gezet. De hardheidswaarden worden uitgezet in een diagram ten opzichte van de samplelengte. Dit geeft een hardheidsverloopcurve, waaruit de hardbaarheid van staal afgeleid wordt of waarmee de effectieve hardingsdiepte gelezen kan worden.