38 (198)

Obróbka cieplna stali

^Jl. 74. Jakie są zasady doboru temperatury i czasu grzania przy obróbce cieplnej?

Dobór w.w. parametrów ma decydujący wpływ na jakość stali po obróbce cieplnej. Temperaturę grzania dobiera się w zależności od położenia punktów krytycznych, które dla stali węglowych można określić na podstawie wykresu równowagi Fe - Fe_?C. W stalach stopowych należy uwzględnić poprawkę na przesunięcie punktów krytycznych lub korzystać z norm. Obróbki cieplne można podzielić na takie, których temperatura grzania jest wyższa niż temperatura krytyczna (zwykle o 30 - 50°C) lub niższa. Dobór właściwego czasu grzania jest również bardzo ważny, gdyż od tego zależy wyrównanie temperatury na przekroju, ujednorodnie-nie austenitu, zajście przemiany, rozrost ziarna, utlenienie i odwęglenie oraz zużycie energii. Wpływ mają następujące czynniki: grubość elementu, jego kształt (zwłaszcza stosunek powierzchni do objętości), rodzaj ośrodka grzewczego (gazowy, solny, metalowy), równomierność nagrzewania, ale także współczynnik przewodnictwa cieplnego, który jest mniejszy w stalach stopowych niż węglowych.

1.75. Jak się wylicza czas grzania dla konkretnego elementu?

Umożliwia to np. metoda opracowana przez Gulajewa. Zasada tej metody jest następująca; zostały przyjęte trzy zmienne mające wpływ na czas grzania:

1.    Rodzaj środowiska (kąpiel metalowa, solna, atmosfera gazowa). Stosunki czasów grzania w tych ośrodkach są: 0,5 : 1 : 2, co oznacza, że w ośrodku gazowym czas grzania jest cztery razy większy niż w kąpieli metalowej i dwa razy większy niż w kąpieli solnej.

2.    Kształt. Najkorzystniejsze warunki grzania są w przypadku kuli, następnie walca, prostopadłościanu i płyty, przy czym stosunek czasów grzania elementów o tych kształtach (o jednakowych wymiarach) są 1 : 2 : 1,5 : 4. Oznacza to, że czas grzania płyty o grubości np. 100 mm jest cztery razy dłuższy niż kuli o takiej samej średnicy i dwa razy większy niż walca.

3.    Równomierność nagrzewania zależy od tego czy przedmiot jest nagrzewany ze wszystkich stron, z trzech stron (spoczywa na zimnym trzonie pieca) lub z jednej strony (np. blacha). Stosunek czasów grzania dla wymienionych przypadków jest 1 : 1,5 : 4, co oznacza, że blacha leżąca na zimnym trzonie pieca wymaga cztery razy dłuższego czasu grzania niż kula nagrzewana ze wszystkich stron.

Czas grzania (w minutach) wylicza się mnożąc 0,1 wymiaru podstawowego (w mm) przez kolejne współczynniki: środowiska, kształtu i równomierności nagrzewania (są to liczby w podanych wyżej stosunkach czasów grzania).