1553597942

1. Wprowadzenie

Struktura materiałów, w szczególności metalicznych wywiera znaczny wpływ na ich właściwości. Stosując procesy technologiczne zmieniające strukturę materiału, można w pewnych granicach celowo kształtować jego właściwości. Należy zwrócić uwagę na fakt, że wyraźną zależność od struktury wykazują właściwości mechaniczne, elektryczne, magnetyczne i odporność na korozję, natomiast zależność od struktury pozostałych właściwości np. cieplnych jest pomijalna.

Najpopularniejszym sposobem kształtowania własności stopów metali jest obróbka cieplna.

2. Podstawowe pojęcia

Ze względu na czynniki wpływające na kształtowanie struktury i własności metali i stopów można wyróżnić następujące rodzaje obróbki cieplnej: obróbka cieplna zwykła; obróbka cieplno chemiczna;

obróbka cieplno - mechaniczna (cieplno - plastyczna). Wśród procesów obróbki cieplnej zwykłej wyróżniamy: wyżarzanie;

hartowanie i odpuszczanie (ulepszanie cieplne); przesycanie i starzenie (utwardzanie wydzieleniowe).

Obróbka cieplna są to zabiegi technologiczne umożliwiające dzięki grzaniu i chłodzeniu zmianę mikrostruktury, a przez to własności stopów (w pewnych przypadkach również metali): mechanicznych, fizycznych, technologicznych oraz chemicznych. Obróbka cieplna ma duże znaczenie ekonomiczne, często umożliwia stosowanie tańszych materiałów bez wpływu na jakość wyrobu. Częściami obróbki cieplnej są zabiegi, a najważniejsze z nich są: nagrzewanie; wygrzewanie; chłodzenie.

Obróbka cieplno - mechaniczna - polega na łącznym działaniu odkształcenia plastycznego oraz obróbki cieplnej, w efekcie uzyskuje się polepszenie własności mechanicznych o ok. 10% w porównaniu z konwencjonalną obróbką cieplną. Cechą charakterystyczną obróbki cieplno mechanicznej jest wzrost zarówno własności wytrzymałościowych jak i plastycznych.

Obróbka cieplno - chemiczna jest proces technologiczny umożliwiający w czasie wygrzewania, połączonego z chemicznym oddziaływaniem środowiska, zmianę składu chemicznego i struktury w powierzchniowej warstwie stopu, a dzięki temu zmianę jej własności. W praktyce obróbka cieplno chemiczna polega na wzbogaceniu powierzchniowej warstwy stopu w określony pierwiastek, np. C, N, Al, Cr, Si lub grupę pierwiastków, np. C i N, N i S, N i O. Celem zabiegów jest nadanie warstwie powierzchniowej szczególnych własności fizycznych, głównie odporności na ścieranie, lub chemicznych, najczęściej odporności na utlenianie w wysokich temperaturach. Wyżarzanie - operacja zwykłej obróbki cieplnej polegająca na nagrzaniu stali do określonej temperatury, wygrzaniu w tej temperaturze i studzeniu w celu uzyskania struktur zbliżonych do stanu równowagi.

Ulepszanie cieplne obejmuje dwa zabiegi - hartowanie i odpuszczanie. Hartowanie