56 (133)

bZ Obróbki powierzchniowe

2.33.    Opisz metalizowanie w ośrodkach ciekłych

Metoda ta jest głównie stosowana do aluminiowania zanurzeniowego stali. Oczyszczone i wytrawione elementy zanurza się w stopie Al + 6 - 8% Fe o temperaturze 700 - 800°C i wytrzymuje w kąpieli do 1 h. Następnie po wyjęciu i obciek-nięciu poddaje się jeszcze elementy wyżarzaniu dyfuzyjnemu przy temperaturze 900 - 1100°C przez kilka godzin. Grubość warstwy złożonej ze związków Al - Fe wynosi po takiej obróbce ok. 0,5 mm. Modyfikacją tej metody jest natryskiwanie aluminium na element stalowy, a następnie po pokryciu go warstwą zabezpieczającą z piasku i szkła wodnego wyżarzeniu przy temperaturze ok. 1000°C przez 15 -45 min. Warstwy aluminiowane są odporne na korozję atmosferyczną i wodną oraz mają własności żaroodporne. Chromowanie można przeprowadzić w kąpieli solnej (NaCI + CrCli) z dodatkiem sproszkowanego żelazochromu. Temperatura procesu wynosi 950 - 1100°C. Zaletą tego sposobu jest możliwość bezpośredniego hartowania elementów po nasyceniu. Warstwy chromowane są odporne na korozję elektrochemiczną i gazową, a na stalach o większej zawartości węgla są twarde i odporne na ścieranie.

2.34.    Jakie są zasady bhp przy obróbce cieplno-cliemicznej?

Przy obróbce cieplno-chemicznej należy rygorystycznie przestrzegać zasad bhp ze względu na dużą toksyczność substancji chemicznych używanych w różnych obróbkach. Konieczne jest wywieszenie ostrzeżeń o szkodliwości stosowanych substancji. Szczególnie niebezpieczne są sole baru i fluoru, a także cyjanki. Te ostatnie należy zabezpieczać przed wilgocią gdyż przy kontakcie z nią wytwarza się trujący cyjanowodór. Sole azotanowe i azotynowc są wybuchowe, gdy zostaną zanieczyszczone związkami węgla (np. należy usunąć olej z powierzchni hartowanego elementu). Prawie wszystkie lotne związki azotu i boru są silnie toksyczne, a CO wykazuje własności duszące. Stąd zachodzi konieczność dobrego wietrzenia pomieszczeń. Należy uważać, aby do kąpieli metalowych lub solnych nic wprowadzić wilgoci, gdyż grozi to wybuchem i oparzeniem.

(2.35. Co to jest i na czym polega hartowanie powierzchniowe?

Hartowanie powierzchniowe jest to rodzaj obróbki cieplnej, która polega na wytwarzaniu struktury martenzytycznej jedynie w cienkiej strefie przypowierzchniowej, nie wywołując zmian strukturalnych w rdzeniu obrabianego elementu. W wyniku tego otrzymujemy korzystną kombinację własności: twardą i odporną na ścieranie i zmęczenie powierzchnię i ciągliwy rdzeń. Efekt taki uzyskuje się poprzez nagrzanie do temperatury wyższej od Aci tylko cienkiej warstwy przypowierzchniowej i szybkie ochłodzenie jej natryskiem wody. Na skutek nagrzewania do hartowania tylko ułamka masy materiału metoda ta jest bardzo energooszczędna.

W zależności od sposobu nagrzewania hartowanie powierzchniowe dzielimy na płomieniowe, indukcyjne, kąpielowe, elektrolityczne. W celu zmniejszenia naprężeń można zahartowane powierzchnie odpuszczać w zakresie 150 - 200°C. Stal do hartowania powierzchniowego powinna zawierać 0,4 - 0,5% C.

'2.36. Jak się przeprowadza hartowanie powierzchniowe - płomieniowe?

Hartowanie powierzchniowe z nagrzewaniem płomieniowym przeprowadza się za pomocą palników acetylenowych, które zwykle łączy się w grupy, tak aby można było jednocześnie nagrzewać większą powierzchnię. Palniki przesuwają się stopniowo z odpowiednią prędkością wzdłuż powierzchni nagrzewając ją, a tuż za nimi następuje natrysk wody.

Może też przemieszczać się hartowany przedmiot, podczas gdy palniki i natryskiwacz są nieruchome. Nagrzewanie płomieniowe nie jest zbyt szybkie i w związku z tym nagrzewana strefa nie jest na ogół mniejsza niż 2-6 mm. Tej wielkości są też warstwy zahartowane.

Ten rodzaj hartowania jest zwykle stosowany do ciężkich elementów maszyn, ak: łoża, duże koła zębate, bieżnie, rynny do transportu węgla itp.

2.37. Na czym polega hartowanie powierzchniowe - indukcyjne?

Nagrzewanie powierzchni następuje w tym przypadku za pomocą prądów

0    wysokiej częstotliwości, które poprzez odpowiednio ukształtowany induktor znajdujący się blisko nagrzewanej powierzchni wytwarza szybkozmienny strumień magnetyczny indukujący prądy wirowe. Ponieważ efektywność nagrzewania jest w tym przypadku większa niż przy nagrzewaniu palnikowym, a efekt naskórkowy działa na małej głębokości, grubości warstw zahartowanych (d) są mniejsze

1    wynoszą powyżej 0,3 mm. Zależy to jednak od częstotliwości prądu f, gdy i d ~ 1/f. Ten rodzaj nagrzewania jest energooszczędny, powoduje małe utlenienie odwęglenie i odkształcenie. Wadą jest duży koszt urządzeń (generatorów prądi wysokiej częstotliwości) i konieczność doboru kształtu induktorów, co powoduje że opłacalne jest stosowanie tej metody tylko przy masowej produkcji.

\/38. Opisz inne metody hartowania powierzchniowego

Do rzadziej stosowanych metod należą: metoda kąpielowa, w której nagrzewa nic przeprowadza się przez zanurzenie elementu na krótki czas w kąpieli solnej lul metalowej (żeliwo), po czym następuje ostudzenie w wodzie. Grubość warstw zahartowanej reguluje się czasem zanurzenia w kąpieli.

Metoda elektrolityczna polega na nagrzewaniu w elektrolicie (5% roztwór wod ny Na₂C0₁). Hartowany element stanowi katodę. W wyniku przepływu prądu n powierzchni elementu wydziela się warstwa wodoru, wywołująca opór dla jeg przepływu. Powoduje to szybkie nagrzewanie powierzchni. Ośrodkiem chłodź: cym jest elektrolit (z chwilą wyłączenia prądu).

Metoda kontaktowo-oporowa nadaje się tylko do cylindrycznych powierzchn Polega na przesuwaniu po powierzchni obrotowo-posuwiście rolki, do której je dołączony prąd o niskim napięciu i dużym natężeniu (ok. 700 A/mm szerokoś