Prokalitelnost ocelí je důležitou vlastností, kterou lze hodnotit průnik zákalné struktury směrem od povrchu ke středu kalených součástí, vyrobených z kalitelných ocelí.

Prokalitelnost se jako hodnotící kriterium vyskytuje v normách technických dodacích podmínek pro oceli k cementování, k zušlechťování a k nitridování (nitridace se provádí u těchto ocelí ve stavu zušlechtěném). Hodnotí se též u některých ocelí nástrojových.

Prokalitelnost se nejčastěji stanovuje čelní zkouškou prokalitelnosti podle Jominiho. Výrobci uvádějí výsledek této zkoušky jako vlastnost tavby odpovídající jakosti (značky) oceli. Provedení čelní zkoušky prokalitelnosti je normováno např. v EUNORM 23. Hodnoty tvrdosti se stanoví postupem C podle EN 10109-1.

Výsledkem zkoušky je tzv. křivka prokalitelnosti, sestrojená jako závislost tvrdosti (nejčastěji v jednotkách podle Rockwella) na vzdálenosti od kaleného čela zkušebního tělesa. Průběh křivky je závislý na chemickém složení a podmínkách kalení.

Je méně známo, že stanovení křivky prokalitelnosti lze po dohodě nahradit výpočtem z chemického složení tavby. Výpočet může též sloužit pro případ, kdy zkouška nebyla výrobcem provedena a je dodatečně třeba prokalitelnost dodané oceli z rozboru tavby stanovit. Pro tyto případy lze využít „Stahl-Eisen Prüfblätter“ Spolku německých hutníků (VDEh) – SEP 1664 – 2. vydání z roku 2004.

Tento zkušební předpis obsahuje „Stanovení vzorců pro výpočet prokalitelnosti čelní zkouškou prokalitelnosti z chemického složení oceli, na základě násobné regrese“. Regresní analýza byla provedena z výsledků čelních zkoušek prokalitelnosti podle Jominiho, statisticky významného souboru taveb, pro jednotlivé skupiny ocelí.

Vzorce byly sestaveny pro následující skupiny ocelí:

1. Chromové oceli k zušlechťování;

2. CrMo oceli k zušlechťování;

3. MnCr – oceli k cementování;

4. Uhlíkové oceli k zušlechťování;

5. MoCr - oceli k cementování;

7. CrNi – oceli k cementování;

8. MnCrB – oceli k zušlechťování;

9. AFP – oceli;

10. Oceli 32CrB4/36CrB4;

11. MnCrB – oceli k cementování;

12. CrNiMo – oceli k cementování.

Vzorce mají následující obecný tvar:

HRC = a_o + a₁.C + a₂.Si + a₃.Mn + a₄.P + a₅.S + a₆.Cr + a₇.Mo + a₈.Ni + a₉.Al + a₁₀.Cu + a₁₁.N

kde a_o = konstanta, a₁ až a_n jsou regresní koeficienty (hmotnostní podíly jednotlivých prvků v %).

Jako příklad jsou uvedeny regresní koeficienty pro MnCr – oceli k cementování (např. ocel 16MnCr5 resp. ČSN 41 4220):

J = vzdálenost od čela čelní zkoušky prokalitelnosti (Jominy) v mm.

Příklad výpočtu pro ocel 16MnCr5 (16MnCrS5) s použitím výše uvedených regresních koeficientů. :

Chemické složení

C 0,19; Si 0,27; Mn 1,23; P 0,027; S 0,003; Cr 1,09; Ni 0,11; Cu 0,31; Mo 0,03; Al 0,028; N 0,010 %.

Vypočtené hodnoty tvrdosti HRC v porovnání s předepsanými hodnotami podle EN 10084, Tab. 5, pro čelní zkoušku prokalitelnosti cementační oceli 16MnCr5:

Vypočtené hodnoty tvrdosti odpovídají v daném případě normálnímu ( +H ) požadavku na prokalitelnost oceli 16MnCr5 podle EN 10084.