Metaloznawstwo Głowacka Maria

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Operacja obróbki cieplnejbędąca połączeniem hartowania i odpuszczania wysokiego nazywa się ulep-szaniem cieplnym.Ulepszanie cieplne stosuje się do wielu części maszyn, gdyinne sposoby, jak normalizowanie, nie zapewniają potrzebnej wytrzyma-łości i ciągliwości.Ze stali węglowych ulepszanych cieplnie wytwarza się częścimaszyn o prostym kształcie i przekroju do 25 mm, jak: tuleje, osie,sworznie.24010.9.Przesycanie i starzenieWydzielanie fazy wtórnej z roztworu stałego granicznegow zależności od szybkości chłodzeniaW stopach z roztworami stałymi granicznymi o malejącej rozpuszczalnościz obniżeniem temperatury, po przekroczeniu linii granicznej rozpuszczalności,podczas powolnego chłodzenia następuje wydzielenie fazy wtórnej bogatejw składnik dodany.W temperaturze otoczenia w stanie równowagi występujewięc mieszanina faz, z których jedna stanowi osnowę (roztwór stały), a druga,określana jako faza wtórna", grupuje się w postaci wydzieleń na granicachziarn osnowy, a w przypadku znacznych ilości tworzy siatkę.Szybkie chłodzenie roztworu sta-łego a z temperatury zakresu jedno-fazowego powoduje opóznienie, czyliobniżenie temperatury wydzielaniafazy wtórnej �", w wyniku czego na-stępuje przesunięcie krzywej rozpusz-czalności granicznej z położeniarównowagi DF - rys.10.18 - rys.10.18 - do położenia DF' - przyszybkości chłodzenia v1 , lub do poło-żenia DF" - przy v2 itd., przy czymv2 > v1.W ten sposób powstaje wy-Rys.10.18.Wydzielanie się fazy wtórnej �'z roztworu stałego � przy chłodzeniu z różnymikres równowagi pozornej (quasirów-szybkościaminowagi).Rozpatrując budowę stopu o składzie I - rys.10.18 można stwierdzić,że w wyniku szybszego chłodzenia zmniejsza się ilość wydzielonej fazy wtórnej�", zaś dla szybkości v3 następuje całkowite zahamowanie jej powstawania.W wyniku uzyskuje się więc przesycony roztwór stały, a operację obróbkicieplnej w celu jego uzyskania określa się jako przesycanie.W roztworze przesyconym atomy pierwiastka rozpuszczonego występująw stanie metastabilnym, czyli termodynamicznie nietrwałym.Dążą one doosiągnięcia stanu równowagi przez opuszczanie sieci krystalicznej roztworu� drogą dyfuzji, przy czym podgrzanie stopu wydatnie przyspiesza to zjawisko,które określa się jako starzenie przyspieszone (lub sztuczne) w odróżnieniuod starzenia naturalnego, przebiegającego w temperaturze otoczenia.241Obróbka cieplna - przesycanie i starzenieZgodnie z PN-93/H-01200 przesycanie definiuje się jako operację obróbkicieplnej, polegającą na wygrzaniu wsadu w temperaturze wyższej od tem-peratury granicznej rozpuszczalności i następnym oziębieniu z szybkością niepozwalającą na ponowne wydzielenie się rozpuszczonego składnika z roz-tworu, w celu otrzymania w temperaturze otoczenia roztworu stałego w staniemetastabilnym.Starzenie to wytrzymanie uprzednio przesyconego wsadu w temperaturzeniższej od temperatury granicznej rozpuszczalności (zwykle 200 - 250�C w ce-lu wydzielania w odpowiednim stopniu dyspersji fazy lub faz będącychzwiązkiem międzymetaliczym lub chemicznym składników tworzących osnowęw stanie przesyconym.Przesycanie i następujące po nim starzenie określa się nazwą utwardzaniawydzieleniowego (dyspersyjnego).Tę obróbkę cieplną stosuje się do stopównieżelaznych, głównie aluminium (rozdz.14.3).Stopów żelaza w zasadzie niepoddaje się utwardzaniu dyspersyjnemu, jedynie stale stopowe austenityczneprzesyca się w celu polepszenia odporności na korozję (rozdz.114).Samorzutne procesy wydzielania, czyli starzenie, w pewnych przypadkachsą niekorzystne.Dotyczy to stali niskowęglowych przeznaczonych do głębokie-go tłoczenia oraz stali kotłowych, w których strukturze występuje przesyconyferryt.Przesycenie ferrytu jest konsekwencją szybkości chłodzenia stosowanychw zabiegach technologicznych, uniemożliwiających w niskich temperaturachosiągnięcie stanu równowagi.W warunkach pracy stali kotłowych przypodwyższonych temperaturach, lub w długim czasie składowanie blach dogłębokiego tłoczenia, z przesyconego ferrytu wydziela się nadmiar węglaw postaci cementytu trzeciorzędowego na granicach ziarn, wywołując zmniej-szenie plastyczności, wzrost twardości i kruchość.Zjawisko to jest jeszczepotęgowane w stalach nieuspokojonych gdzie ferryt jest także przesyconyazotem, wydzielającym się w postaci azotków.Staranne odazotowanie i od-tlenienie stali podczas wytopu ogranicza niekorzystne skutki starzenia, a takiestale określa się jako niestarzejące się lub stabilizowane.11.OBR�BKA CIEPLNO-CHEMICZNA11.1.Podstawy obróbki cieplno-chemicznejObróbka cieplno-chemiczna jest zabiegiem cieplnym lub zespołem takichzabiegów dla uzyskania zmiany składu chemicznego w zewnętrznej warstwiemateriału obrabianego [ Pobierz całość w formacie PDF ]

Podobne