Ulepszanie cieplne jest to obróbka cieplna polegająca na zahartowaniu i średnim lub wysokim odpuszczaniu stali. Prowadzi ono do uzyskania najlepszej kombinacji własności wytrzymałościowych i plastycznych.

 

Wysokie i niskie odpuszczanie stali nierdzewnej:

Przy odpuszczaniu twardość i wytrzymałość spadają, a ciągliwość (A5, Z i KC) rośnie.

Po wysokim odpuszczaniu udarność jest bardzo wysoka, a stosunek Re/Rm osiąga wartość maksymalną. Jedynym problemem może być tak zwana kruchość odpuszczania II rodzaju (odwracalna), która może wystąpić w przypadku powolnego chłodzenia stali stopowych po odpuszczaniu.
Odpuszczanie średnie jest natomiast stosowane przede wszystkim w celu nadania obrabianym elementom wysokiej granicy sprężystości przy równoczesnym polepszeniu ich własności plastycznych. Takie własności powinny mieć sprężyny i resory.

Przy wysokim odpuszczaniu własności wytrzymałościowe (Rm, Re, HB) wyraźnie maleją, a plastyczne rosną. Wysokie odpuszczanie jest zalecane dla elementów maszyn wykonanych ze stali konstrukcyjnych, węglowych i stopowych oraz narzędzi do pracy na gorąco.

W przypadku stali węglowych i niskostopowych odpuszczanie powoduje spadek twardości i wytrzymałości, a wzrost ciągliwości (A5, Z, KC) ze wzrostem temperatury i czasu odpuszczania. W stalach wysokostopowych (np. szybkotnących) przy wysokim odpuszczaniu obserwuje się ponowny wzrost twardości związany z rozkładem austenitu szczątkowego i wydzieleniem dyspersyjnych węglików, co nazywamy wtórnym utwardzeniem. Oprócz tego pierwiastki stopowe hamujące dyfuzję węgla przesuwają poszczególne stadia odpuszczania ku wyższym temperaturom struktury po odpuszczaniu jako kulkowe cechują się lepszymi własnościami plastycznymi niż struktury płytkowe, które powstają podczas przemian dyfuzyjnych austenitu, jeśli ich twardości są identyczne.
W przypadku niskiego odpuszczania zmiany są minimalne następuje jedynie wydzielenie nadmiaru węgla z martenzytu w postaci tzw. węglika (bardzo dyspersyjnego). Taką strukturę nazywa się martenzytem odpuszczonym i cechuje się ona prawie nie zmienioną twardością, ale wyższą ciągliwością.

Średnie odpuszczanie:

Podczas średniego odpuszczania zachodzi wydzielanie węgla z martenzytu i utworzenie dyspersyjnych cząstek cementytu, a także rozkład austenitu szczątkowego na przesycony węglem ferryt i cementyt. Przy tym odpuszczaniu występuje kruchość odpuszczania I rodzaju (nieodwracalna). Wysokie odpuszczanie cechuje się powstawaniem struktury sorbitycznej o bardzo dobrej ciągliwości, która składa się z ferrytu i bardzo dyspersyjnych, kulistych cząstek cementytu.

Kruchość odpuszczania:

Poza spadkiem twardości, ujemnym skutkiem odpuszczania jest wystąpienie kruchości odpuszczania, polegającej na spadku udarności.

W przypadku średniego odpuszczania jest to kruchość odpuszczania I rodzaju (nieodwracalna), która jest efektem przemiany austenitu szczątkowego, a także nierównomiernego rozkładu martenzytu, który najłatwiej przebiega na granicach ziarn.
Przy wysokim odpuszczaniu może wystąpić kruchość odpuszczania II rodzaju (odwracalna), jeżeli szybkość chłodzenia stopowych stali konstrukcyjnych jest mała. Kruchość ta jest spowodowana segregacją fosforu (i innych domieszek) do granic ziarn i może być usunięta przez ponowne podgrzanie stali do temp. odpuszczania i szybkie oziębienie lub wprowadzenie do stali molibdenu w ilości 0,2 – 0,3 %.

O autorze

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *