5194415995

173

6.2. DOBÓR TECHNOLOGII OBRÓBKI CIEPLNEJ I CIEPLNO CHEMICZNEJ

Dobór technologii obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej

W TYM ROZDZIALE DOWIESZ SIĘ:

■    na czym polega obróbka cieplna części maszyn, jakie stosuje się w niej metody i sposoby oraz jakie są zasady jej doboru

■    na czym polega obróbka cieplno-chemiczna części maszyn, jakie stosuje się w niej metody i sposoby oraz jakie są zasady jej doboru

6.2.1. Obróbka cieplna

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. Najpopularniejszym sposobem kształtowania własności stopów metali jest obróbka cieplna.

Obróbka cieplna — to zabiegi technologiczne umożliwiające w wyniku grzania i chłodzenia zmianę mikrostruktury, a przez to własności stopów (w pewnych przypadkach również metali): mechanicznych, fizycznych, technologicznych oraz chemicznych. Są to oczywiście korzystne zamierzone cechy materiału - w efekcie końcowym - wyrobu. Podczas obróbki cieplnej występują także efekty niekorzystne, niezamierzone, takie jak zmiany na powierzchni obrabianych materiałów wynikające z procesu utleniania oraz naprężenia cieplne i strukturalne. Naprężenia cieplne powstają w wyniku różnic temperatury w obrabianym materiale podczas nagrzewania oraz chłodzenia. Naprężenia strukturalne są wynikiem zmian strukturalnych polegających na tworzeniu nowych faz międzymetalicznych, które mają inną budowę niż materiał rodzimy. Efekty te mogą powodować deformację elementów obrabianych czy też być przyczyną powstania mikropęknięć, co w efekcie może dyskwalifikować wyrób. Dlatego też specjaliści od obróbki cieplnej powinni posiadać szeroką wiedzę metaloznawczą oraz doświadczenie zawodowe. Obróbka cieplna ma duże znaczenie ekonomiczne, często umożliwia stosowanie tańszych materiałów bez wpływu na jakość wyrobu. Podstawowe zabiegi obróbki cieplnej to: nagrzewanie, wygrzewanie i chłodzenie. Przedstawiono je na rys. 6.11 (patrz: s. 174).

Wśród sposobów obróbki cieplnej możemy wyróżnić: wyżarzanie; hartowanie, odpuszczanie, ulepszanie cieplne (hartowanie i odpuszczanie); przesycanie, starzenie (utwardzanie wydzieleniowe) i wy narażanie (obróbka cieplna podzerowa).

Wyżarzanie - operacja zwykłej obróbki cieplnej polegająca na nagrzaniu stali do określonej temperatury (temperatura jest głównym parametrem warunkującym uzyskanie określonej struktury), wygrzaniu w tej temperaturze i schłodzeniu w celu uzyskania struktury zbliżonej do stanu równowagi. Może być ono przeprowadzane z różnych powodów: w celu zmiękczenia metalu - co ułatwia obróbkę skrawaniem, usunięcia naprężeń wewnętrznych wprowadzonych przez wcześniejsze procesy (intensywna obróbka mechaniczna), zmiany wielkości ziarna, wprowadzenia do roztworu pierwiastków stopowych itp. Korzyści