890543190

357

Nasycenie węglem osnowy żeliwa tworzącej się podczas austenityzacji jest również funkcją czasu wygrzewania. Jego regulacja, podobnie jak dobór temperatury, może w istotnym stopniu przyczynić się do osiągnięcia równowagowego stężenia węgla. Ponadto, odpowiednie zwiększenie czasu austenityzacji zmniejsza nierównomiemość rozmieszczenia dodatków stopowych i prowadzi do rozkładu ewentualnych węglików występujących niekiedy po odlewaniu. Wzrost nasycenia austenitu węglem oraz rozpuszczanie sferoidów grafitu następuje tym szybciej, im mniejsza jest objętość kulek oraz większa odległość między nimi. Szybsze osiągnięcie przez austenit równowagowego stężenia węgla uzyskuje się również przy małej odległości pomiędzy kulkami grafitu. Podobnie, wyjściowa mikrostruktura perlityczna żeliwa zapewnia krótszy czas austenityzacji niż osnowa ferrytyczna. Ze względu na strukturę wyjściową i skład chemiczny, czas austenityzacji przyjmuje się zazwyczaj od 48s do 2.5min. na Imm grubości ścianki [1].

Jak wynika z powyższego, korelacja pomiędzy temperaturą i czasem jest bardzo istotna z punktu widzenia optymalizacji zabiegu austenityzacji. Przedstawione w literaturze badania dotyczące ustalenia jak najkorzystniejszych parametrów wykazały, że na ich dobór największy wpływ ma mikrostruktura wyjściowa [2,4]. Prezentowane są parametry austenityzacji, dla których, w sprzężeniu z poprawnie przeprowadzonym hartowaniem izotermicznym, uzyskiwano najlepsze własności mechaniczne [2,5]. Zgodnie z tymi badaniami temperatura austenityzacji żeliwa sferoidalnego niestopowego powinna wynosić 900-r925°C przy minimalnym czasie 60min. Jest ważne, aby obrabiane odlewy były wytrzymane odpowiednio długo w wysokiej temperaturze celem wyrównania temperatury na całym przekroju grubości odlewu oraz ujednorodnienia składu chemicznego austenitu.

Ścisła zależność własności mechanicznych żeliwa ADI od parametrów hartowania izotermiczjiego determinuje dobór temperatury i czasu trwania tego zabiegu. Podstawowymi kryteriami klasyfikacji żeliwa ADI są: wytrzymałość na rozciąganie i plastyczność. Uznając za prawdziwe twierdzenie o bezpośrednim związku wydłużenia z ilością austenitu nie przemienionego w mikrostrukturze ADI [6,7,8] można, poprzez oddziaływanie na jego zawartość w osnowie, sterować ww. własnością. Plastyczność żeliwa ADI ma również wpływ na jego własności wytrzymałościowe, tzn. zwiększają się one wraz ze zmniejszaniem wydłużenia. Ostatecznie zatem, to ukształtowanie mikrostruktury przez wybór odpowiedniej temperatury hartowania izotermicznego będzie miało najistotniejszy wpływ na własności żeliwa ADI.

Określone przez Dymskiego [2,6] zależności pomiędzy temperaturą i czasem przemiany izotermicznej, a udziałem austenitu w mikrostrukturze ADI, mogą ilustrować odpowiednie miary wytrzymałości czy wydłużenia. Według Dymskiego [6], wydłużenie czasu hartowania w zakresie do 240 minut powoduje wzrost przesycenia austenitu węglem, przy czym wzrost ten jest najsilniejszy w początkowym okresie czasu hartowania Z kolei wpływ temperatury hartowania jest zmienny. W rezultacie największe przesycenie austenitu węglem obserwuje się podczas hartowania

izotcnniczncgo w temperaturze 300^350°C. Przesycenie to jest mniejsze dla temperatury niższej i wyższej od wskazanego zakresu. Im niższa temperatura