Obraz0091

91

Odległość od krawędzi g, mm

Rys. 4.39. Przykład charakterystyki fizykalnej warstwy wierzchniej: a) fotografia zgładu metalograficznego, b) wykres twardości, c) rozkład naprężeń wynikowych

Budowa strukturalna warstwy wierzchniej świadczy o intensywności oddziaływań procesu obróbkowego na przedmiot obrabiany. Położenie granicy warstwy wierzchniej wyznacza jej grubość. Położenie to określa się na podstawie zdjęć metalograficznych lub przez wyznaczenie rozkładu twardości, wielkości ziam czy zmian proporcji składników strukturalnych materiału (rys. 4.39a). Przy skrawaniu stali następuje przemiana perlityczno-martenzytyczna (tzn. hartowanie lub odpuszczanie) do określonej głębokości charakteryzującej położenie granicy wewnętrznej warstwy wierzchniej. W całym zakresie grubości warstwy wierzchniej można wyodrębnić:

-    strefę przypowierzchniową zbudowaną z zaabsorbowanych lub związanych chemicznie z podłożem jonów pochodzących z otoczenia lub z elementów współpracujących z przedmiotem (grubości do kilkunastu angstremów),

-    strefę zgniotu, w której wystąpiły trwałe odkształcenia plastyczne,

-    strefę ukierunkowania odkształceń ziam materiału,

-    strefę steksturowania, czyli uprzywilejowanej orientacji kryształów lub ziam,

-    strefę efektów cieplnych, tj. przemian fazowych i reakcji chemicznych.

Relacje pomiędzy wymiarami grubości wymienionych stref zależą od warunków obróbki i w zasadniczy sposób wpływają na właściwości użytkowe warstwy wierzchniej.

Makro- i mikrotwardość jest miernikiem umocnienia'materiału oraz gęstości dyslokacji w następstwie zmian strukturalnych i fazowych w metalu. W celu