HARTOWANIE POWIERZCHNIOWE

Od pewnych części konstrukcyjnych wymaga się dużej twardości warstw

powierzchniowych i jednocześnie ciągliwego rdzenia, co zapewnia dużą odporność na

ścieranie i na obciążenia udarowe. Połączenie tych własności w jednym przedmiocie

umożliwia poprawnie przeprowadzone HARTOWANIE POWIERZCHNIOWE.

Istotą tego procesu jest nagrzanie do temp. hartowania tylko warstwy

powierzchniowej. Po oziębieniu utwardza się tylko warstwa, która była nagrzana powyżej temp A3 (powyżej linii GS), a rdzeń pozostaje niezmieniony.

Strukturą wyjściową do hartowania powierzchniowego jest austenit i dla każdego

gatunku stali jest odpowiednio dobrany zakres temp. w którym uzyskuje się JEDNORODNY

AUSTENIT, a nie zachodzi jeszcze rozrost ziaren.

Nagrzewanie tylko warstw powierzchniowych wymaga nagrzewania z dużą

szybkością, a źródła ciepła muszą mieć dużą moc (stosowane nagrzewanie płomieniem lub prądami indukowanymi w przedmiocie).

Podczas szybkiego nagrzewania występują opóźnienia w przebiegu przemian i dlatego

należy nagrzać powierzchnie do wyższych temperatur niż przy hartowaniu zwykłym. Temp.

ta jednak nie może być za wysoka, bo nastąpi rozrost ziaren austenitu.

Produktem hartowania jest martenzyt – powstaje tylko w obrębie ziaren austenitu.

Wtedy jest martenzytem gruboiglastym – kruchym i podatnym na pękanie po granicach ziaren byłego austenitu.

Przed hartowaniem powierzchniowym stal należy wyżarzyć normalizująco (powoduje

to wzrost granicy plastyczności) albo, gdy chce się uzyskać lepsze właściwości mechaniczne rdzenia stal powinna być ULEPSZANA CIEPLNIE.

Po hartowaniu powierzchniowym stosuje się niskie odpuszczanie w temp. poniżej

200ºC przez okres 1-2 godzin, które ma na celu zmniejszenie naprężeń własnych.

Twardość po hartowaniu wynosi zwykle od 55 – 60 HRC.

Stale do hartowania powierzchniowego mogą zawierać od 0,35 – 0,7 % C, ale

najczęściej zawierają od 0,4 – 0,5 % C.

Stale do hartowania powierzchniowego są to stale o niskiej hartowności, przeważnie niestopowe (ewentualnie zawierające do 1% Cr).

Równie często jak stale hartuje się powierzchniowo żeliwa perlityczne modyfikowane, sferoidalne lub z grafitem kłaczkowym.

WAŻNE!!!

WARSTWA ZAHARTOWANA POWIERZCHNIOWO NIE MOŻE ZAJMOWAĆ WIĘCEJ

NIŻ 20% PRZEKROJU ZAHARTOWANEGO ELEMENTU.

Stal zawierająca 0,5 % C

1. perlit + ferryt

(struktura perlityczno – ferrytyczna);

może też być sorbit odpuszczania

2. 50% martenzytu odpuszczania +

inne struktury od troostytu do bainitu

3. martenzyt odpuszczania