Aktualności » Hartowanie i odpuszczanie

Hartowanie - proces nadania wyrobom wysokiej twardości i wytrzymałości. Podczas hartowania, wraz ze wzrostem twardości, stal staje się jednakże bardziej krucha. Proces hartowania to nagrzanie wyrobu do wysokiej temperatury a następnie szybkie schłodzenie w specjalnych środkach chłodzących. W zależności od parametrów procesu hartowania, w tej samej stali można otrzymać różne struktury i różne właściwości.

W celu uzyskania najlepszych wyników, hartowany przedmiot powinien być równomiernie nagrzewany do temperatury 740-850°C, a następnie szybko ochłodzony do 400-450°C, z prędkością nie mniejszą niż 150°C na sekundę, a więc schłodzenie powinno nastąpić po upływie 2-3 sekund. Schładzanie poniżej 300°C może przebiegać z dowolną prędkością, ponieważ uzyskana podczas hartowania struktura jest dostatecznie stabilna i prędkość dalszego schładzania nie wywiera na nią wpływu.

Jako środków chłodzących zwykle używa się wodę lub olej transformatorowy. Prędkość schładzania w wodzie jest większa niż w oleju. Przy temperaturze wody równej 18°C prędkość ochładzania dochodzi do 600°C na sekundę, a w oleju przy tej samej temperaturze - do 150°C na sekundę.

Czasami, np. przy hartowaniu narzynek lub gwintowników, w celu podwyższenia właściwości hartujących, do wody dodaje się sól (10%) lub kwas siarkowy (10-12%).

Zarówno nagrzewanie do wyższych temperatur niż to jest niezbędne, jak i nadmierna prędkość schładzania w zimnej wodzie dają niepożądane rezultaty - paczenie się, deformację lub nawet pojawienie się pęknięć i nieciągłości w wyrobie. Przy hartowaniu narzędzi ze stali węglowych stosuje się piece zamknięte z temperaturą nagrzewania do 700-800°C, a do hartowania stali stopowych i szybkotnących do 1000--1325°G

Ostatnio, do nagrzewania przed hartowaniem, stosuje się prądy wysokiej częstotliwości. Hartowane detale umieszcza się w specjalnych induktorach, przez które przepuszcza się prąd wysokiej częstotliwości; detal ulega szybkiemu nagrzaniu, a następnie zanurzany jest w wodzie.

Odpuszczanie - łagodzi (zmiękcza) skutki hartowania, podnosi ciągli-wość, zmniejsza kruchość i twardość wyrobu. Ponadto odpuszczanie likwiduje lub zmniejsza naprężenia powstałe w procesie hartowania. Odpuszczanie niektórych stopów hartowanych następuje już w temperaturze pokojowej. Ten rodzaj odpuszczania nazywa się naturalnym. Większość stopów wymaga nagrzewania do określonej temperatury.

Do określenia temperatury stali przy odpuszczaniu narzędzi bardzo często wykorzystuje się barwy nalotowe. Jeżeli oczyszczony ze zgorzeliny stalowy przedmiot będziemy nagrzewać to począwszy do temperatury 220°C będą się na nim tworzyć cienkie warstewki tlenków żelaza nadające przedmiotowi różne barwy, od jasnożółtej do szarej. Wraz z podwyższeniem temperatury lub ze zwiększeniem czasu pozostawania wyrobu w danej temperaturze, warstwa tlenków'pogrubia się a jej barwa ulega zmianie. W tabeli 7 podano barwy nalotowe na stali i odpowiadające im temperatury nagrzania.

Podczas nagrzewania wyrobów stalowych następuje ich utlenianie i odwęglanie. Na powierzchni ogrzewanych przedmiotów pojawia się zgorzelina - efekt tworzenia się tlenków żelaza. Intensywność z jaką zachodzi utlenianie i odwęglanie zależy od składu gazów w piecu i od temperatury nagrzewania. Im wyższa temperatura tym szybciej przebiega proces.

kowalstwo hartowanie

« powrót

drukuj »