Độ cứng và độ cứng là các chỉ số hiệu suất đặc trưng cho khả năng làm nguội củavật rènvà chúng cũng là cơ sở quan trọng cho việc lựa chọn và sử dụng vật liệu.Độ cứnglà độ cứng tối đa mà mộtrèncó thể đạt được trong điều kiện lý tưởng. Yếu tố chính quyết định mức độ cứng củarènlà hàm lượng cacbon củarèn, hay chính xác hơn là hàm lượng cacbon của dung dịch rắn trong austenite trong quá trình tôi và nung nóng. Hàm lượng carbon càng cao thì độ cứng của thép sẽ càng cao. Mặc dù các nguyên tố hợp kim trong thép ít ảnh hưởng đến độ cứng của thép nhưng chúng lại ảnh hưởng rất lớn đến độ cứng của thép.
Độ cứng là đặc tính quyết định độ sâu và sự phân bổ độ cứng của thép đã cứng trong các điều kiện xác định. Tức là khả năng đạt được độ sâu của lớp cứng khi thép đã cứng, đây là một đặc tính vốn có của thép. Độ cứng thực sự phản ánh tính chất austenite có thể dễ dàng được chuyển đổi thành martensite khi thép được làm nguội. Nó chủ yếu liên quan đến tính ổn định của austenite siêu lạnh trong thép hoặc tốc độ làm nguội tới hạn trongthép rèn.

Sau khi làm nguội, cấu trúc kim loại và đường cong phân bố độ cứng được quan sát trên mặt cắt ngang của môi trường làm mát. Đường cắt là martensite và phần còn lại được chia thành các khu vực không phải Martensite, tức là cấu trúc trước khi tôi. Từ hình vẽ có thể thấy rằng vùng martensite của thanh thép bên phải sâu hơn nên độ cứng của nó tốt hơn, độ cứng martensite của vật liệu bên trái cao hơn, nghĩa là độ cứng tốt hơn. Tốc độ làm mát của phần rèn thay đổi tùy theo từng nơi trong quá trình làm nguội. Tốc độ làm mát bề mặt là tối đa và tốc độ làm mát giảm khi trung tâm đến trung tâm. Nếu tốc độ làm nguội của bề mặt và tâm rèn lớn hơn tốc độ làm nguội tới hạn của quá trình rèn thép, thì có thể thu được cấu trúc martensite dọc theo toàn bộ phần rèn, nghĩa là quá trình rèn thép đã được làm nguội hoàn toàn. Nếu phần trung tâm ở dưới tốc độ làm nguội tới hạn, bề mặt thu được martensite và mô không phải Martensitic thu được trong tim, cho thấy quá trình rèn thép chưa được tôi luyện.
Trong sản xuất, độ cứng hiệu quả của thépvật rènthường được biểu thị bằng độ sâu của lớp làm cứng hiệu quả, nghĩa là khoảng cách thẳng đứng từ bề mặt được đo đến 50% (phần thể tích) của martensite. Nó cũng hữu ích khi đo khoảng cách thẳng đứng từ bề mặt đến độ cứng xác định để cho biết độ sâu của lớp làm cứng hiệu quả. Ví dụ, độ sâu làm cứng cảm ứng (DS) và độ sâu xử lý nhiệt hóa học (DC) được đo bằng khoảng cách thẳng đứng từ bề mặt đến độ cứng quy định.
Sự phân bố năng lượng của các bộ phận cơ khí sau khi tôi và tôivật rènvới độ cứng khác nhau được thể hiện trong hình. Độ cứng cao của các tính chất cơ học của nó dọc theo mặt cắt ngang là sự phân bố đồng đều và sự thâm nhập của các tính chất cơ học thấp, thấp của tim, độ dẻo dai thấp hơn. Điều này là do sau khi tôi luyệnthép rèncó độ cứng cao, cấu trúc từ bề mặt đến bên trong là Soxhlet được tôi luyện dạng hạt, có khả năng xuyên qua cao, trong khi thép có độ cứng thấp có ferit mềm ở tâm, có khả năng xuyên thủng thấp.
(từ duan168.com)