 | Pobierz cały dokument obr.cieplna.5.doc Rozmiar 433 KB |
5.5. Projektowanie operacji obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej w procesie technologicznym
Istnieją liczne rodzaje obróbek cieplnych i cieplno-chemicznych, które muszą być właściwie zaplanowane w trakcie opracowywania procesów technologicznych. Do najczęściej występujących obróbek cieplnych i cieplno-chemicznych zalicza się:
- wyżarzanie,
- ulepszanie cieplne,
- hartowanie i odpuszczanie,
- nawęglanie, hartowanie i odpuszczanie,
- węgloazotowanie, hartowanie i odpuszczanie,
- azotowanie,
- azotonasiarczanie.
Obróbkę cieplną i cieplno-chemiczną narzuca konstruktor, podając ją na rysunku warsztatowym części. Są jednak przypadki, a dotyczą one głównie wyżarzania odprężającego np. konstrukcji spawanych, kiedy konstruktor o tej obróbce zapomina, nie może jednak o niej zapomnieć technolog. W zależności od rodzaju obróbki cieplnej występuje ona na początku procesu, np. wyżarzanie odprężające, przed obróbką wykańczającą, np. hartowanie, i na końcu procesu, np. azotowanie.
Opracowanie szczegółowe instrukcji obróbek cieplnych i cieplno-chemicznych, szczególnie narzucenie parametrów tych obróbek, powinien wykonać technolog specjalista z metaloznawstwa i obróbki cieplnej bądź doświadczony technolog z dziedziny projektowania procesów technologicznych.
5.5.1. Wyżarzanie
W procesach technologicznych występują najczęściej trzy formy wyżarzania. Są to:
- wyżarzanie odprężające,
- wyżarzanie zmiękczające,
- wyżarzanie stabilizujące.
5.5.1.1. Wyżarzanie odprężające
Jest to sposób obróbki cieplnej polegający na nagrzaniu wsadu do temperatury poniżej AC1, wygrzanie w tej temperaturze i studzenie wraz z piecem w celu zmniejszenia naprężeń własnych, bez wyraźnych zmian struktury i właściwości uzyskanych w wyniku wcześniejszej obróbki. Naprężenia powstają głównie w półfabrykatach, takich jak odlewy, konstrukcje spawane, w wyniku nierównomiernego stygnięcia metalu przy odlewaniu czy też spawaniu. W procesie technologicznym wyżarzanie odprężające można zaplanować przed obróbką skrawaniem, ale przebiega ona znacznie pewniej po obróbce zgrubnej, po zdjęciu zewnętrznej warstwy materiału (naskórka). Stąd dla półfabrykatów, które mają duże naddatki na obróbkę, liczne obrabiane powierzchnie, należy najpierw wykonać obróbkę zgrubną a dopiero po niej wyżarzanie odprężające.
Naprężenia własne powstają również podczas procesu skrawania, szczególnie w takich operacjach jak obróbka zgrubna oraz obróbka wykańczająca szlifowaniem.
5.5.1.2. Wyżarzanie zmiękczające
Polega na nagrzaniu wsadu do temperatury poniżej AC1 dla stali węglowych, nisko-i średniostopowych lub nieco powyżej AC2 dla stali wysokostopowych, następnie wygrzanie w tej temperaturze i powolne chłodzenie. Ten sposób obróbki jest stosowany głównie w przypadku odkuwek, w celu zmniejszenia twardości, zwiększenia plastyczności, polepszenia skrawalności. Operacja wyżarzenia zmiękczającego jest stosowana przed procesem obróbki skrawaniem.
5.5.1.3. Wyżarzanie stabilizujące (stabilizowanie)
Dla części bardzo dokładnych, w celu usunięcia naprężeń powstałych w czasie obróbki skrawaniem, po obróbce wykańczającej wstępnej stosuje się obróbkę cieplną wyżarzania stabilizującego. Polega ona na nagrzaniu przedmiotu (przedmiotów) do określonej temperatury (zwykle poniżej 150°C) i wygrzaniu w tej temperaturze od kilkunastu do kilkudziesięciu godzin.
5.5.2. Ulepszanie cieplne
 | Pobierz cały dokument obr.cieplna.5.doc rozmiar 433 KB |