5194415999

176

6. TECHNIKI I METODY WYTWARZANIA CZĘŚCI MASZYN

Wyżarzanie zupełne. Stosowane dla stali stopowych, polega na nagrzaniu stali o 30-50°C wyższej od linii A_y A_cm (linia GSE) - wygrzaniu w tej temperaturze i bardzo wolnym chłodzeniu - np. z piecem, w zakresie temperatury między A_}, A_cm a A, A, ₃— dalsze chłodzenie odbywa się w powietrzu. Obróbkę tę stosuje się po obróbce kształtującej. Wyżarzanie izotermiczne. Jest odmianą wyżarzania zupełnego - polega na nagrzaniu stali o 30-50°C powyżej linii Aj - wygrzaniu w tej temperaturze i szybkim ochłodzeniu do temperatury niższej od A, - wytrzymaniu izotermicznym w tej temperaturze - do zakończenia przemiany perlitycznej i dalszym chłodzeniu w powietrzu. Wyżarzanie izotermiczne stosuje się jako obróbkę cieplną stali stopowych, które po wyżarzaniu zupełnym wykazują zbyt dużą twardość. Odmianą wyżarzania izotermicznego jest patentowanie drutów lub taśm.

Wyżarzanie zmiękczające (sferoidyzacja). Przeprowadza się w temperaturze zbliżonej do temperatury przemiany austenitycznej. Zwykle najpierw wygrzewa się w temperaturze około 15°C powyżej linii PSK (wykresu żelazo-węgiel), następnie 15°C poniżej tej temperatury, po czym następuje powolne chłodzenie. Taki zabieg powoduje przemianę cementytu płytkowego w postać kulkową (sferoidalną), co podwyższa obrabialność stopu metodą skrawania. Takiemu wyżarzaniu poddaje się wyroby wykonane ze stali, staliwa i żeliwa. Proces wyżarzania poprawia zdolność stali do odkształceń plastycznych na zimno i umożliwia znaczne deformacje występujące w procesie ciągnienia na zimno lub głębokiego tłoczenia. Sferoidalna struktura stali węglowych (< 0,4% C) nie zawsze nadaje się do pewnych operacji obróbki skrawaniem, ponieważ materiał jest za miękki i może przywierać do narzędzi. Wyżarzanie zmiękczające można przeprowadzić dla stali oraz dla stopów miedzi i mosiądzu. W wypadku stopów miedzi lub mosiądzu temperatura wyżarzania zmiękczającego mieści się w przedziale od 300°C do 650°C dla stopów miedzi oraz od 425°C do 650°C dla stopów mosiądzu. Twardość materiałów poddawanych wyżarzaniu zmiękczającemu wynosi dla: stali 170-300 HB, stopów miedzi 40-70 HV, stopów mosiądzu 50-100 HV.

Wyżarzanie rekrystalizujące (rekrystalizacja). Przeprowadza się w zakresie temperatury pomiędzy 550-650°C. Rekrystalizacji towarzyszy zazwyczaj zmniejszenie wytrzymałości i twardości materiału przy jednoczesnym zwiększeniu plastyczności. Proces dobiera się dla wyrobów, które były wcześniej obrabiane plastycznie na zimno i utraciły plastyczność, oraz w celu kontroli wielkości ziarna w strukturze produktu końcowego i usunięcia niekorzystnego wpływu zgniotu. W wypadku części wykonanych z walcowanej na zimno blachy ze stali węglowej wyżarzanie pozwala uzyskać w całości lub w części zrekrystalizowane mikrostruktury dzięki wystąpieniu zjawiska zdrowienia i następnie rekrystalizacji. Powoduje wzrost równoosiowych ziaren ferrytu kosztem ziaren odkształconych, zmniejszenie wytrzymałości i twardości oraz zwiększenie plastyczności. Dla części tłoczonych ze stali walcowanej na zimno ma na celu wytworzenie zrekrystalizowanej mikrostruktury ferrytu, która po walcowaniu ma znacznie wydłużone i naprężone ziarna, co pozwala na dalszą przeróbkę plastyczną materiału na zimno. Wyżarzanie części kutych jest przeprowadzane w celu ułatwienia kolejnych operacji, np. obróbki skrawaniem lub formowania na zimno.

Wyżarzanie grafityzujące (grafityzacja). Stosuje się w stosunku do żeliwa białego w celu uzyskania żeliwa ciągliwego. W czasie tego typu wyżarzania cementyt rozkłada się na ferryt i grafit.

Zamiast wyżarzania odprężającego można stosować odprężanie wibracyjne, które polega na przyspieszonym stabilizowaniu (sezonowaniu) elementów maszyn i konstrukcji przez poddanie ich drganiom, głównie rezonansowym. W wyniku oddziaływania drgań rezonansowych w całej objętości obrabianego elementu zachodzi zmniejszenie naprężeń resztkowych powstałych np. po spawaniu, odlewaniu lub obróbce termicznej. Naprężenia