78 (162)

154 Jerzy Baranek, Krystyna Haimann

Pasmowość struktury można usunąć przez wyżarzanie, przy czym dobre wyniki uzyskuje się podczas wyżarzania dwukrotnego, z tym że austenityzowanie podczas ~ wyżarzania pierwotnego należy prowadzić w temperaturze znacznie wyższej niż A_ci. Podczas tego wyżarzania następuje zmniejszenie niejednorodności i wyrównanie składu chemicznego, a poza tym rozpuszczenie drobnych wtrąceń niemetalicznych, ułatwiających zarodkowanie ferrytu.

Wyżarzanie drugie ma na celu rozdrobnienie gruboziarnistej struktury po wyżarzaniu pierwszym i jest normalizowaniem.

10.3. Sferoidyt

w ■ -    -

Perlit powstający z jednorodnego austenitu ma budowę płytkową, przy czym odległości między płytkami zależą od temperatury, w której zachodzi przemiana perlitycz-na. Im większa jest szybkość chłodzenia, a dzięki temu większe przechłodzenie, tym drobniejszy jest perlit. Towarzyszy temu zwiększenie twardości, wytrzymałości i zmniejszenie wydłużenia. Grubość płytek w perlicie można ocenić metodą porównawczą, polegającą na porównywaniu obrazu perlitu przy powiększenia 1000x, ze skalą zamieszczoną w PN-66/H-04505, która zawiera 10 wzorców.

Rys. 10.6. Sferoidyt - ziarenka cementytu na Ue ferrytu. Pow. 40Ox, traw. 5% MilFc

r

Stale eutektoidalne i zaeutektoidalne o strukturze drobnego perlitu są twarde i trudno skrawalne. Strukturę drobnego perlitu, a przez to i właściwości takich stali, można zmieniać za pomocą wyżarzania zmiękczającego, podczas którego następuje zmiana kształtu cementytu z płytkowego na kulisty - sferoidalny. Dlatego wyżarzanie zmiękczające jest nazywane wyżarzaniem sferoidyzującym, a powstała struktura sfe-roidytem. Strukturę taką pokazano na rys. 10.6. Stale o strukturze cementytu wego mają tym mniejszą twardość, im większa jest średnica kulek i tym łatwiej obrabiają się skrawaniem. Poza tym sferoidyt jest optymalną strukturą wyjściową

hartowania. Stale o takiej strukturze mają mniejszą skłonność do rozrostu ziaren austenitu, szerszy jest zakres ich temperatury hartowania oraz są mniej skłonne do pęknięć hartowniczych i mniej kruche. Tym należy tłumaczyć to, że stale narzędziowe dostarczone są zwykle w stanie zmiękczonym.

Do oceny w sferoidycie wielkości kulek cementytu, a w stalach stopowych węglików stosuje się skale zamieszczone w PN-66/H-04505, która składa się z 10 wzorców, uszeregowanych według wzrastającej wielkości węglików. Ocenę wykonuje się przy powiększeniu 1000x.

W razie niewłaściwie wykonanego wyżarzania zmiękczającego, sferoidyzacja może być niepełna i oprócz sferoidytu może występować także perlit płytkowy. Procentowy udział sferoidytu i perlitu w strukturze ocenia się też za pomocą skali wzorców, zamieszczonej również w wymienionej poprzednio normie.

10.4. Odwęglenie

Podczas wygrzewania wyrobów stalowych przed obróbką plastyczną na gorąco i do obróbki cieplnej w piecach płomiennych oraz elektrycznych bez atmosfery ochronnej następuje ich powierzchowne utlenianie i odwęglanie. Pod działaniem składników atmosfery pieca, takich jak tlen, wodór, dwutlenek węgla i para wodna, następuje utlenianie żelaza i powstająjego tlenki. Warstwa tych tlenków, nazywana zgorzeliną, jest twarda i krucha, dzięki czemu stosunkowo łatwo oddziela się od metalicznego podłoża. Równocześnie z utlenianiem zachodzi odwęglanie warstw powierzchniowych stali. Wymieniony gaz dyfunduje do warstw powierzchniowych stali, gdzie napotyka węgiel i łączy się z nim, tworząc nowe związki gazowe. Te produkty odwęglenia dyfundują w stronę powierzchni i przenikają z powrotem do atmosfery pieca (ich stężenie w atmosferze pieca jest mniejsze niż gazów odwęgla-jących i to decyduje o przeciwnym kierunku dyfuzji).

Rys. 10.7. Warstwa odwęglona wstali podotcktoidalrcj. Pow. HX)x, traw. 5% MilFe