Wyżarzanie

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Wyżarzanie – jeden z zabiegów obróbki cieplnej polegający na nagrzaniu materiału do określonej temperatury, wytrzymaniu przy tej temperaturze oraz następnym powolnym studzeniu. Celem obróbki jest przybliżenie stanu materiału do warunków równowagi[1].

Ogólne informacje[edytuj | edytuj kod]

Wyżarzanie można podzielić na kilka typów operacji:

  • wyżarzania, podczas których zachodzą przemiany alotropowe, ale nie decydują o istocie procesu
  • wyżarzania, podczas których zachodzą przemiany alotropowe i mają one decydujący wpływ na proces
  • wyżarzanie bez zachodzenia przemian alotropowych[2].

Wyżarzanie stopów żelaza[edytuj | edytuj kod]

Wyżarzanie z przemianą alotropową[edytuj | edytuj kod]

Rys. 1. Fragment układu żelazo-cementyt, ukazującego zakresy stosowania różnych rodzajów wyżarzań.
__ Zakres temperatur wyżarzania ujednorodniającego
__ Zakres temperatur wyżarzania normalizującego, zupełnego i niezupełnego
__ Zakres temperatur wyżarzania sferoidyzującego
__ Zakres temperatur wyżarzania rekrystalizującego
__ Zakres temperatur wyżarzania odprężającego
  • Wyżarzanie ujednorodniające (homogenizacja) – obróbka cieplna polegająca na nagrzaniu materiału do temperatury 1050 °C÷1250 °C, wygrzaniu i studzeniu po upływie pewnego czasu. Celem wyżarzania jest zmniejszenie niejednorodności składu chemicznego. Stosowana głównie dla wlewków i elementów, w których nastąpiła niepożądana segregacja domieszki (tzw. mikrosegregacja)[1].
  • Wyżarzanie zupełne – obróbka cieplna polegająca na nagrzaniu materiału do temperatury 30 °C÷50 °C, powyżej temperatury Ac3, Acm (linia GSE w układzie Fe-C), wygrzaniu i wolnym studzeniu po upływie pewnego czasu. Celem wyżarzania jest uzyskanie struktury zbliżonej do równowagowej, usunięcie naprężeń wewnętrznych, polepszenie obrabialności, zmniejszenie twardości materiału z jednoczesnym poprawieniem ciągliwości, jeżeli w materiale występowały wydzielenia o niepoprawnych postaciach[1].
  • Wyżarzanie niezupełne - obróbka cieplna polegająca na nagrzaniu stali podeutektoidalnej do temperatury Ac1÷Ac3 lub dla stali nadeutektoidalnej do A1÷Acm, wygrzaniu i wolnym studzeniu po upływie pewnego czasu. Celem wyżarzania jest uzyskanie struktury zbliżonej do równowagowej, usunięcie naprężeń wewnętrznych, polepszenie obrabialności, zmniejszenie twardości materiału z jednoczesnym poprawieniem ciągliwości, jeżeli w materiale wyjściowym występowały wydzielenia ferrytu (stal podeutektoidalna) lub cementytu wtórnego (stal nadeutektoidalna) o poprawnej postaci[3].
  • Wyżarzanie normalizujące (normalizowanie) – obróbka cieplna polegająca na nagrzaniu materiału do temperatury 30 °C÷50 °C, powyżej temperatury Ac3, wygrzaniu i studzeniu na powietrzu. Celem wyżarzania jest uzyskanie jednorodnej struktury drobnoziarnistej (poprawienie własności wytrzymałościowych). Stosuje się je głównie dla stali podeutektoidalnych[3].
  • Wyżarzanie z przemianą izotermiczną - obróbka cieplna polegająca na nagrzaniu materiału do temperatury 30 °C÷50 °C, powyżej temperatury Ac1, wygrzaniu i szybkim ochłodzeniu w zakres temperatur Ar1f, a 550 °C. Następnie wykonuje się wytrzymanie izotermiczne, aż do zakończenia przemiany perlitycznej i następnie studzi się materiał na powietrzu. Celem wyżarzania jest zmniejszenie twardości. Stosuje się je głównie dla stali stopowych. Jedno z dwóch wyżarzań zmiękczających[3].
  • Wyżarzanie sferoidyzujące (zmiękczanie) – obróbka cieplna polegająca na nagrzaniu materiału do temperatury zbliżonej do Ac1, wygrzaniu i bardzo wolnym studzeniu do temperatury 600 °C. Dalsze studzenie może być dowolne. Celem wyżarzania jest zmniejszenie twardości w wyniku zmiany kształtu wydzieleń cementytu na sferoidalny (sferoidyzacja). Jedno z dwóch wyżarzań zmiękczających[3].
  • Wyżarzanie perlityzujące (perlityzowanie)- polega na ostudzeniu stali do temperatury niższej od Ar1 tak, aby nastąpiła przemiana perlityczna, po czym nagrzewa się ją ponownie do temperatury austenityzowania celem zahartowania. W wyniku perlityzowania uzyskuje się rozdrobnienie ziarna austenitu, gdyż zawsze następuje to przy nagrzewaniu powyżej Ac1. Zwiększa to dyspersję martenzytu i poprawia własności[potrzebne źródło].

Wyżarzanie bez przemiany alotropowej[edytuj | edytuj kod]

  • Wyżarzanie odprężające – obróbka cieplna polegająca na nagrzaniu materiału do temperatury niższej od Ac1, wygrzaniu i wolnym studzeniu. Celem wyżarzania jest usunięcie naprężeń odlewniczych, spawalniczych, cieplnych oraz spowodowanych przeróbką plastyczną na zimno. Nie dokonuje się zmiana struktury stali[4].
  • Wyżarzanie rekrystalizujące (rekrystalizacja) – obróbka cieplna polegająca na nagrzaniu materiału do temperatury wyższej od temperatury rekrystalizacji, wygrzaniu i studzeniu z dowolną szybkością. Celem wyżarzania jest spowodowanie zajścia rekrystalizacji w stalach odkształconych plastycznie na zimno[4].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. 1,0 1,1 1,2 Pacyna J.: Metaloznawstwo. Wybrane zagadnienia. Kraków: UWND AGH, 2005, s. 188. ISBN 83-89399-93-6.
  2. Dobrzański L.A: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo.. Warszawa: WNT, 2003, s. 287. ISBN 83-204-2793-2.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Pacyna J.: Metaloznawstwo. Wybrane zagadnienia. Kraków: UWND AGH, 2005, s. 189. ISBN 83-89399-93-6.
  4. 4,0 4,1 Pacyna J.: Metaloznawstwo. Wybrane zagadnienia. Kraków: UWND AGH, 2005, s. 190. ISBN 83-89399-93-6.