• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Hartowanie



    Podstrony: 1 [2] [3]
    Przeczytaj także...
    Przemiana austenityczna – przemiana jakiej doznaje nagrzewany ferryt powyżej temperatury 727 °C. Zachodzi wtedy przemiana ferrytu w austenit poprzez zarodkowanie heterogeniczne na granicach ziaren.Granica sprężystości to takie naprężenie, po przekroczeniu którego ciało nie powraca do pierwotnego kształtu po usunięciu naprężenia. W materiale pozostają trwałe deformacje bądź to w wyniku uplastycznienia substancji (przejście ze stanu sprężystego w plastyczny), bądź w wyniku dekohezji, czyli zerwania oddziaływań międzycząsteczkowych.

    Hartowanie – rodzaj obróbki cieplnej materiału polegający na nagrzaniu danego materiału do odpowiedniej temperatury zwanej temperaturą hartowania, wytrzymaniu w tej temperaturze przez czas konieczny do przebudowy struktury wewnętrznej materiału (głównie przemian fazowych) oraz następnym odpowiednio szybkim schłodzeniu. Po tak przeprowadzonym zabiegu w materiale powstają lokalne koncentracje naprężeń powodujące zwykle wzrost własności wytrzymałościowych: twardości, wytrzymałości, granicy plastyczności i sprężystości oraz odporności na ścieranie kosztem wzrostu kruchości oraz spadku plastyczności i wydłużenia.

    Martenzyt – pierwotnie nazwa jednej z metastabilnych struktur, występująca w stopach Fe-C, charakteryzująca się bardzo dużą twardością. Wywodzi się od nazwiska niemieckiego metalurga, Adolfa Martensa (1850 – 1914). Obecnie przez określenie martenzyt należy rozumieć wszystkie struktury, które powstają w wyniku szeroko rozumianych przemian martenzytycznych.Twardość – cecha ciał stałych świadcząca o odporności na działanie sił punktowych (skupionych). Efektami oddziaływania sił skupionych mogą być odkształcenia powierzchni, zgniecenie jej lub zarysowanie. Definicja twardości jest dość ogólna, stąd mnogość metod i skal pomiarowych.

    Hartowanie stopów żelaza[ | edytuj kod]

    Hartowanie stopów żelaza to rodzaj obróbki cieplnej stopów żelaza (np. stali), polegający na odpowiednio szybkim schłodzeniu uprzednio nagrzanego materiału w celu wytworzenia struktury martenzytycznej bądź bainitycznej. Materiał nagrzewa się najczęściej do temperatury wyższej o 30 do 50 °C od temperatury przemiany austenitycznej. Dla stali niestopowej o zawartości węgla 0,77–2,11% temperatura ta wynosi Ac1 = 727 °C. W zależności od gabarytów, kształtu i składu chemicznego obrabianego stopu, materiał nagrzewa się ciągle lub stopniowo. Po osiągnięciu docelowej temperatury następuje wygrzewanie wsadu. Tak przygotowany materiał hartuje się w kąpieli hartowniczej (wodzie, oleju mineralnym, emulsji wodno-olejowej, wodnym roztworze polimeru, stopionych solach, stopionych ługach), w gazach lub w ośrodkach fluidalnych. Chłodzenie odbywa się z szybkością większą niż krytyczna szybkość chłodzenia dla danego materiału. Ciągłe chłodzenie prowadzone, aż do temperatury Mf pozwala uzyskać strukturę w pełni martenzytyczną, jeżeli nie powstanie austenit szczątkowy. Hartowanie z wytrzymaniem izotermicznym stosuje się, aby otrzymać strukturę bainityczną. Hartowanie przeprowadza się, by podnieść twardość i wytrzymałość stali.

    Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.Obróbka cieplna – zbiorcza nazwa obróbek materiałów metalowych polegających na odpowiednim nagrzewaniu, wygrzewaniu i chłodzeniu do zadanych temperatur i z określoną szybkością, powodujące zmiany własności stopu w stanie stałym. Celem stosowania operacji i zabiegów obróbki cieplnej jest np. zmiana własności mechanicznych i plastycznych poprzez zmianę struktury. Operacje te przeprowadza się również z zastosowaniem dodatkowych czynników np. obróbki mechanicznej lub chemicznej.

    Przy hartowaniu istotny jest dobór szybkości chłodzenia. Zbyt wolne chłodzenie powoduje wydzielanie się cementytu i uniemożliwia przemianę martenzytyczną, podczas gdy zbyt szybkie chłodzenie powoduje powstanie zbyt dużych naprężeń hartowniczych, które mogą doprowadzić do trwałych odkształceń hartowanego elementu lub jego pęknięć.

    Kruchość — właściwość fizyczna ciał stałych (materiałów), polegająca na ich pękaniu (kruszeniu się) pod wpływem działającej na nie siły zewnętrznej. Kruche materiały absorbują stosunkowo mało energii przed pęknięciem, nawet te o dużej wytrzymałości. Pękaniu towarzyszy zwykle głośny dźwięk, trzask. Do typowych materiałów kruchych należą m.in: beton, ceramika, szkło, żeliwo, skały. Typowe materiały sprężyste takie jak np. stal, również stają się kruche po przekroczeniu pewnego progu naprężenia. Z kolei substancje uważane za kruche pozostają sprężyste przy niewielkich odkształceniach. Kryterium podziału substancji na kruche i sprężyste nie jest ostre.Stal – stop żelaza z węglem, plastycznie obrobiony i obrabialny cieplnie, o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,10%, co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie (dla stali stopowych zawartość węgla może być dużo wyższa). Węgiel w stali najczęściej występuje w postaci perlitu płytkowego. Niekiedy jednak, szczególnie przy większych zawartościach węgla, cementyt występuje w postaci kulkowej w otoczeniu ziaren ferrytu.

    Szybkość chłodzenia wpływa także na głębokość hartowania. Przy elementach o większych rozmiarach, których grubość przekracza maksymalną głębokość hartowania, tylko część objętości przedmiotu hartowanego zostanie zahartowana. W takiej sytuacji martenzyt powstanie w warstwach powierzchniowych. Im głębiej zaś, tym udział martenzytu maleje, a cementytu wzrasta. Bardzo często jest to zjawisko pożądane, wtedy, gdy element ma być twardy na powierzchni, a ciągliwy w swym rdzeniu. Głębokość hartowania zależy także od hartowności stali.

    Obróbka metali - rodzaj obróbki, której ogół procesów technologicznych ma na celu zmianę wszelkich właściwości fizycznych oraz chemicznych metali.Odpuszczanie – rodzaj obróbki cieplnej, której poddawana jest stal wcześniej zahartowana. Celem odpuszczania jest usunięcie naprężeń hartowniczych oraz zmiana własności fizycznych zahartowanej stali, a przede wszystkim zmniejszenie twardości, a podniesienie udarności zahartowanej stali.

    Metody hartowania stali[ | edytuj kod]

  • Hartowanie zwykłe – Polega na szybkim chłodzeniu w kąpieli chłodzącej, zwykle wodnej lub olejowej, poniżej temperatury początku przemiany martenzytycznej, aż do temperatury otoczenia lub najlepiej do temperatury końca przemiany martenzytycznej. Szybkość chłodzenia powinna być dobrana tak, by nie nastąpiły odkształcenia hartownicze. Chłodzenie w wodzie jest bardziej intensywne niż w oleju.
  • Hartowanie stopniowe – Polega na szybkim chłodzeniu w kąpieli hartowniczej, zwykle ze stopionej saletry, do temperatury nieco powyżej temperatury przemiany martenzytycznej i przetrzymaniu w tej temperaturze, by nastąpiło wyrównanie temperatur w całym przekroju przedmiotu. W drugiej fazie, już w kąpieli wodnej lub olejowej, następuje dalsze chłodzenie, w celu uzyskania przemiany martenzytycznej. Zaletą tej metody jest uniknięcie naprężeń hartowniczych. Wymaga jednak dużej wprawy przy określaniu czasu kąpieli pośredniej.
  • Hartowanie izotermiczne – Jest hartowaniem, w którym nie zachodzi przemiana martenzytyczna. Nagrzany przedmiot utrzymuje się w kąpieli z roztopionej saletry lub ołowiu, w temperaturze powyżej początku przemiany martenzytycznej. Nazwa metody pochodzi od faktu, iż kąpiel zachowuje stałą temperaturę. W hartowaniu tego typu nie powstaje martenzyt, lecz następuje rozpad austenitu na inne fazy, np. bainit, dając stali własności podobne jak po hartowaniu z odpuszczaniem. Zaletą metody jest brak naprężeń hartowniczych, lecz jest ona procesem długotrwałym, niekiedy przeciągającym się do kilku godzin.
  • Hartowanie powierzchniowe – Metoda, w której nie nagrzewa się całego przedmiotu (hartowanie na wskroś), lecz tylko powierzchnię przedmiotu. W związku z tym tylko warstwa powierzchniowa podlega hartowaniu. Stosowane wszędzie tam, gdzie wymagane jest utwardzenie tylko fragmentów powierzchni przedmiotu. Istnieje kilka metod hartowania powierzchniowego.
  • Hartowanie płomieniowe – powierzchnia przedmiotu lub jej fragment nagrzewana jest płomieniem palnika, a następnie schładzana silnym strumieniem wody.
  • Nagrzewanie indukcyjne
  • Hartowanie indukcyjne – przedmiot przeciągany jest przez cewkę otaczającą go (możliwie najciaśniej). Prądy wirowe powstałe w przedmiocie powodują efekt powierzchniowy, w którym, wskutek oporności materiału, zamieniają się na ciepło. Mimo konieczności budowy skomplikowanych stanowisk hartowniczych, metoda ta zyskuje na popularności, ze względu na możliwość kontrolowania temperatury oraz głębokości nagrzewania.
  • Hartowanie kąpielowe – polega na zanurzeniu przedmiotu w kąpieli saletrowej lub ołowiowej i przetrzymaniu w niej na krótką chwilę. Temperatura kąpieli musi być na tyle wysoka, by w jej czasie powierzchnia przedmiotu podniosła się ponad temperaturę przemiany austenitycznej.
  • Hartowanie ślepe – hartowanie poniżej wartości temperaturowej właściwej dla nawęglania – zatem – hartowanie bez nawęglania.
  • Hartowanie laserowe- powierzchniowe hartowanie za pomocą wiązki laserowej nagrzewającej obrabiany przedmiot miejscowo. Głowica lasera umieszczona jest na manipulatorze laserowym, zaś ślad hartowniczy wyznaczany jest komputerowo CAD/CAM. Podczas hartowania laserowego do obrabianego detalu wprowadza się stosunkowo niewielką ilość ciepła co ogranicza rozrost ziarna a w konsekwencji krzywienie powierzchni. Nie są wymagane dodatkowe media chłodzące, obrabiany przedmiot schładza się samoistnie na zasadzie przewodnictwa cieplnego.
  • Hartowanie kontaktowe
  • Hartowanie elektrolityczne
  • Hartowanie impulsowe
  • Plastyczność - zagadnienie z zakresu badań materiałowych i fizyki ciała stałego - właściwość fizyczna materiałów - zdolność do ulegania nieodwracalnym odkształceniom (odkształcenie plastyczne) pod wpływem sił zewnętrznych działających na ten materiał. Nieodwracalne odkształcenia powstają na skutek działania na ciała stałe naprężeń mechanicznych, przekraczających zakres, w którym jest ono zdolne do odkształceń sprężystych i jednocześnie na tyle małe, że nie powodują zniszczenia ciągłości jego struktury. Naprężenie przy którym rozpoczyna się proces plastyczny nazywane jest granicą plastyczności. Dla złożonego stanu naprężenia niezbędne jest kryterium uplastycznieniaPrzemiana fazowa (przejście fazowe) – proces termodynamiczny, polegający na przejściu jednej fazy termodynamicznej w drugą, zachodzący w kierunku zapewniającym zmniejszenie energii swobodnej układu


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    Saletry (z łac. sal petrae - sól skalna) – nazwa szeregu azotanów o znaczeniu gospodarczym. Stosowane jako nawozy sztuczne i środki konserwujące oraz do produkcji materiałów wybuchowych i wyrobów pirotechnicznych. Saletry są silnymi utleniaczami. Niektóre saletry (chilijska, indyjska, norweska) występują naturalnie jako minerały.
    Bainit – składnik metastabilny powstający z rozpadu austenitu w przedziale temperatur między temperaturą powstawania perlitu, a temperaturą początku pojawiania się martenzytu. Zawiera przesycony ferryt, w którym węgiel jest wydzielany w postaci węglików. Mieszanina przesyconego ferrytu i wydzielonych węglików. Termin bainit odnosi się do mikrostruktury uzyskanej w wyniku przemiany austenitu w temperaturze pomiędzy przemianą austenitu w perlit, a powyżej temperatury przemiany austenitu w martenzyt, określanej mianem przemiany bainitycznej. Typowo zjawisko to odbywa się w przedziale temperatur 250–650 °C, 250 – 550 °C. Ma ona charakter częściowo dyfuzyjny.
    Stal niestopowa (dawniej: stal węglowa) - obejmuje wszystkie gatunki stali, w których zawartość określonych pierwiastków jest mniejsza od pewnych wartości granicznych. Graniczne stężenia masowe pierwiastków wyrażone są w procentach i zgodnie z obowiązującą normą PN-EN 10020:2003 są następujące :
    Rezystywność (oporność właściwa, opór właściwy) – wielkość charakteryzująca przewodnictwo elektryczne materiału. Jej wartość jest różna dla różnych materiałów.
    Twardość metali – cecha metali świadcząca o odporności na działanie sił punktowych (skupionych). Efektami oddziaływania sił skupionych mogą być odkształcenia powierzchni, zgniecenie jej lub zarysowanie.
    Prąd wirowy (zwany również prądem Foucaulta od nazwiska odkrywcy J. Foucaulta) – prąd indukcyjny, który pojawia się w substancji przewodzącej prąd (przewodniku), znajdującej się w zmiennym polu magnetycznym lub poruszającej się względem źródła stałego pola magnetycznego.
    Oleje – oleiste substancje ciekłe lub łatwo topniejące substancje stałe, nierozpuszczalne w wodzie, o bardzo różnej budowie chemicznej i zastosowaniach, za to o podobnych niektórych właściwościach fizycznych. Chemicznie są definiowane jako wszystkie substancje rozpuszczalne w danym rozpuszczalniku, zastosowanym przy ich wykrywaniu (np. n-heksan, trichlorotrifluoroetan).

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.03 sek.