Metaloznawstwo Głowacka Maria

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Cecha stali - skrócone oznaczenie gatunków stali, stosowane na gotowych narzędziach.291292Stale z grupy kobaltowej są najlepszymi (wysoka odporność na odpusz-czanie, przy dobrej ciągliwości), ale i najdroższymi gatunkami stali szybko-tnących.Stosowanie ich jest uzasadnione tylko przy wyrobie narzędzi doobróbki materiałów trudno skrawalnych np.: stali austenitycznych, bądznarzędzi o dużej wydajności przeznaczonych zarówno do obróbki zgrubnej jaki wykańczającej materiałów o wysokiej wytrzymałości.Stale szybkotnące są stalami ledeburytycznymi, tzn.w stanie lanymskładają się z ziarn przemienionego austenitu w drobny perlit (ferryt stopowy+ drobne eutektoidalne węgliki), węglików wtórnych oraz eutektyki podobnejdo ledeburytu (węgliki pierwotne + drobny perlit).Po wyżarzaniu ujednorad-niającym stal taką poddaje się przeróbce plastycznej - kuciu w zakresietemperatur 1100�900�C, celem rozbicia siatki ledeburytu.Stopień przekuciapowinien być ośmiokrotny.Dalszą przeróbkę można już prowadzić drogąwalcowania.Po przeróbce plastycznej stale szybkotnące przechodzą wyżarza-nie zmiękczające przy temperaturze 800 840�C przez ok.10 h.Wyżarzanie tozapewnia strukturę złożoną z równomiernie rozłożonych sferoidalnych węg-lików w osnowie ferrytu stopowego o twardości rzędu 285 HB.Węglikistopowe w stali szybkotnącej gat.SW18, w stanie wyżarzonym, możnapodzielić na trzy grupy:1) węgliki typu M6C, w których oprócz żelaza występuje wolfram, molibdeni wanad,2) węgliki typu M23C6 bogate w chrom i żelazo,3) węgliki typu MC bogate w wanad, które są najtwardsze i zawierająnajwięcej węgla.Wysokie własności użytkowe narzędzia uzyskuje się jedynie po odpowied-nim nasyceniu austenitu, a zatem i martenzytu pierwiastkami stopowymii węglem.Zapewniają to wysokie temperatury hartowania bezpośrednio poniżejtemperatury solidusu (tablica 12.9).Przebieg obróbki cieplnej narzędzi ze staliwysokostopowej przedstawiono na rys.12.12.Uwzględniając, że stale narzę-dziowe, szczególnie wysokostopowe, cechuje małe przewodnictwo cieplne,nagrzewanie przy hartowaniu prowadzi się stopniowo wg cyklu zaznaczonegona rys.12.12.Podczas nagrzewania stali wysokostopowej na przykład szybko-tnącej zachodzą następujące zmiany strukturalne:" w temperaturze 810 860�C perlit przemienia się w austenit," w zakresie 860 1300�C rozpuszczają się w austenicie węgliki wtórne,wydzielone poprzednio z austenitu przy studzeniu stali w czasie jej wy-twarzania oraz przeróbki plastycznej.Rozpuszczanie węglików wtórnychwzbogaca austenit w Cr, W, V i C.Zmianę składu austenitu i ilości węglików stali wysokostopowej (SW18)w zależności od temperatury austenityzacji przedstawiono na rys.12.13.W pierwszej kolejności w zakresie 900�1000�C rozpuszczają się węgliki bogatew chrom, następnie powyżej 1000�C - węgliki wolframu i molibdenu typu293Rys.12.12.Schemat przebiegu obróbki cieplnej narzędzi ze stali wysokostopowycha) b)Rys.12.13.Wpływ temperatury austenityzacji stali SW18 na: a - skład austenitu, b - ilośćwęglikówM6C.Proces rozpuszczania węglików M6C przebiega ze wzrastającą szybko-ścią aż do temperatur hartowania bliskich solidusu.Węgliki typu MCzaczynają się rozpuszczać wyraznie dopiero powyżej 1100�C, a szybkość ichrozpuszczania wzrasta wyraznie powyżej 1200�C.Austenit w temperaturzehartowania zawiera około 0,5% rozpuszczonego węgła.Czas austenityzacji powinien być krótki, aby umożliwić rozpuszczanie sięwęglików, lecz nie powodować rozrostu ziarna.Ze względu na małą kry-294tyczną szybkość chłodzenia stale wysokostopowe można hartować w łagodniechłodzących ośrodkach, np.w oleju, powietrzu.Chłodzenie przy hartowaniuwiększych narzędzi odbywa się w oleju, a mniejszych - w powietrzu.Dlanarzędzi o skomplikowanych kształtach stosuje się chłodzenie stopniowew kąpieli solnej o temperaturze ok.550�C z wytrzymaniem do 10 mini następnie chłodzenie w spokojnym powietrzu.Wyższe temperatury tegozabiegu mogą spowodować zapoczątkowanie przemiany baintycznej lub nawetperlitycznej, natomiast bliskie Ms sprzyjają stabilizacji austenitu.Struktura prawidłowo zahartowanej stali składa się z martenzytu i austeni-tu szczątkowego (15 25%) z wyraznie zaznaczonymi granicami poliedrycz-nych ziarn byłego austenitu.W obrębie i na granicach ziarn występują nierozpuszczone węgliki pierwotne.Obecność w strukturze stali austenitu szcząt-kowego powoduje, że jej twardość jest niewystarczająca.Z tego względuprzeprowadza się odpuszczanie dwuzabiegowe przy temperaturze 550 570�CPodczas pierwszego odpuszczania wydzielają się z martenzytu bardzo drobnewęgliki wtórne typu M2C, dając efekt twardości wtórnej - rys.12.14.Austenitszczątkowy podczas chłodzenia z temperatury odpuszczania doznaje przemia-ny w martenzyt.Rys.1214.Wpływ temperatury odpuszczania Rys.1215 [ Pobierz całość w formacie PDF ]