44 (186)

50 Obróbki powierzchniowe

2.4.    Na czym polega nagniatanie?

Nagniatanie polega na wywieraniu zlokalizowanego nacisku na obrabianą powierzchnią, zdolnego do odkształcenia metalu i wywołaniu zjawiska zgniotu. W zależności od sposobu wywierania nacisku nagniatanie możemy podzielić na statyczne i dynamiczne. Przy statycznym, siły nagniatające są stałe i narzędzie pozostaje w ciągłym kontakcie z obrabianą powierzchnią. Przy dynamicznym, siły nagniatające są zmienne i działają dynamicznie (kulki uderzają okresowo z dużą częstotliwością o powierzchnią). Z kolei nagniatanie statyczne jest realizowane w różnych wariantach, np. naporowe toczne lub naporowe ślizgowe (element nagnia-tany obraca się, a narządzie nagniatające toczy się lub ślizga po jego powierzchni).

2.5.    Jakie zmiany strukturalne wywołuje nagniatanie?

Są to zmiany typowe dla zgniotu (niszczenie siatki krystalicznej poprzez wprowadzenie dużej ilości defektów sieci, wyciąganie ziam w kierunku ruchu narzędzia i ich spłaszczanie). Może następować także fragmentacja płytek perlitu lub rozkład austenitu szczątkowego.

2.6.    Na czym polega nagniatanie termomechaniczne?

Nagniatanie to, zwane także elektromechanicznym, jest odmianą nagniatania statycznego. Polega na przepływie prądu o natężeniu do 1000 A między narzędziem i obrabianym elementem. Prąd ten powoduje nagrzanie powierzchni do temperatury 500 - 900°C. Ułatwia to odkształcenie i zmiany strukturalne zachodzą na większych głębokościach, ale umocnienie jest mniejsze. Czas nagrzewania jest zbyt mały do zajścia rekrystalizacji, ale zachodzą zjawiska typowe dla dynamicznego zdrowienia i następuje pewna relaksacja naprężeń. Mniejsze jest niebezpieczeństwo pojawienia się wad typowych dla przekroczenia granicznego odkształcenia (złuszczanie, obniżenie wytrzymałości zmęczeniowej).

(Ęz) Jakie obróbki powierzchniowe prowadzą do zwiększenia twardości powierzchni?

Do tej grupy obróbek należą: nawęglanie, azotowanie, azoto-nawęglanie, borowanie, wytwarzanie warstw azotkowych lub węglikowych metodami PVD¹ lub CVD, metalizowanie dyfuzyjne (zwłaszcza chromowanie, tytanowanie, wanado-wanie), hartowanie powierzchniowe, napawanie, natryskiwanie plazmowe, nakładanie twardych powłok galwanicznych i chemicznych, a także obróbka laserowa lub elektronowa i implantacja jonowa. Obróbki polegające na dyfuzyjnym nasycaniu powierzchni innymi pierwiastkami nazywamy obróbką cieplno-chemiczną. Najczęściej stosuje się nasycanie C, N, C + N, B, Cr, Al.

1

Procesy PVD są obszernie opisane w monografii J. Michalskiego, Fizykochemiczne podstawy otrzymywania powłok z fazy gazowej, Oficyna Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000 - patrz pyt. 2.30.