Stopień hartowności materiału jest związany z intensywnością wpływu poszczególnych czynników. Na hartowność stali wpływają następujące czynniki: skład chemiczny, wielkość ziarna austenitu, jednorodność austenitu. Skład chemiczny Głównym pierwiastkiem jest węgiel, który zwiększa hartowność, a jednocześnie bardzo mocno zwiększa twardość martenzytu. Zwiększenie zawartości węgla jest najtańszym sposobem zwiększenia hartowności stali. Wszystkie pierwiastki stopowe za wyjątkiem kobaltu […]
Kategoria: Obróbka cieplna stali
Hartowanie laserowe
Głównym celem hartowania laserowego jest zwiększenie twardości w cienkiej warstwie powierzchniowej za pomocą obrabiarki laserowej, promieniowaniem laserowym wpływającym na strukturę warstwy powierzchniowej dzięki fali uderzeniowej generowanej w materiale oraz na skutek przemian fazowych wywołanych nagrzewaniem. Innym czynnikiem może być także możliwość przetopu i przekrystalizowanie materiału. Schemat obrabiarki laserowej Przy hartowaniu bezprzetopieniowym materiał nagrzewa się do […]
Inne metody wyznaczania hartowności
Metoda krzywych U wg. Grossmanna Polega ona na hartowaniu w wodzie lub oleju cylindrycznych próbek o różnych średnicach. Próbki te następnie przecina się i dokonuje pomiaru twardości na ich poprzecznym przekroju wzdłuż średnicy. Punkt środkowy osi odciętych odpowiada osi próbki: na lewo i na prawo od tego punktu odmierza się odległości od osi próbki. Na […]
Próba Jominy’ego wyznaczania hartowności
Próba Jominy’ego wyznaczania hartowności zwana również metodą oziębiania od czoła (PN-EN ISO 642:2002) polega na zahartowaniu od czoła próbki cylindrycznej o średnicy 25 mm i długości 100 mm (z kołnierzem) strumieniem wody wypływającym z dyszy o średnicy 12,5 mm. Po zahartowaniu zeszlifowuje się po 0,4 – 0,5 mm wzdłuż przeciwległych tworzących próbki i dokonuje pomiarów […]
Hartowność
Hartowność jest to zdolność stali do utworzenia struktury martenzytycznej. Własność ta jest ściśle związana z krytyczną szybkością chłodzenia (vk), a więc trwałością austenitu. Im szybkość krytyczna jest większa, tym hartowność mniejsza. Hartowność ma duże znaczenie praktyczne, gdyż umożliwia optymalny dobór stali na poszczególne elementy konstrukcyjne. Zastosowanie stali o zbyt małej hartowności powoduje, że element nie […]
Rodzaje hartowania
Hartowanie zwykłe (ciągłe): Polega na nagrzaniu przedmiotu do odpowiedniej temperatury, czyli do stanu austenitycznego (powyżej linii GS), a następnie szybkim ochłodzeniu w kąpieli chłodzącej do temperatury poniżej temperatury przemiany martenzytycznej, zazwyczaj do temperatury równej lub zbliżonej do temperatury otoczenia, tzn. 15 – 60 °C. Schemat hartowania zwykłego Hartowanie stopniowe: Polega ono na nagrzaniu […]
Ulepszanie cieplne
Wysokie i niskie odpuszczanie stali nierdzewnej: 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 […]
Utwardzanie wydzieleniowe stali
Utwardzanie wydzieleniowe polega na wydzieleniu w stanie stałym dyspersyjnych faz, które blokując ruch dyslokacji umacniają stop, tj. zwiększa się jego wytrzymałość i twardość, a maleje ciągliwość. Utwardzanie wydzieleniowe stali składa się z dwóch operacji: Przesycania, mającego na celu otrzymanie przesyconego roztworu stałego. Dokonuje się przez nagrzanie stopu powyżej linii zmiennej rozpuszczalności (solvus) i szybkie oziębianie […]
Odpuszczanie stali
Głównym celem odpuszczania jest poprawa ciągliwości materiału i zmniejszenie naprężeń, chociaż następuje to kosztem obniżenia jego twardości. Obróbka ta polega na nagrzaniu uprzednio zahartowanego elementu, zazwyczaj do temperatury 550 °C. Czas obróbki na ogół nie przekracza 2 godziny. Niekiedy stosuje się trzykrotne odpuszczanie po 1 godzinie. Odpuszczanie niskie: Odpuszczaniu niskiemu poddaje się zwykle narzędzia, […]
Hartowanie stali
Szybkość chłodzenia musi być większa od szybkości krytycznej, tzn. taka powyżej której nie następuje rozkład austenitu na struktury perlityczne. Celem tej operacji jest uzyskanie struktury martenzytycznej, nadającej stali dużą twardość, jak również odporność na ścieranie i wytrzymałość. Dolna granica zakresu 30-50 °C wynika z konieczności ujednorodnienia austenitu pod względem zawartości węgla. Tuż po przemianie podczas […]