Tratamente Termice Si Materiale Speciale

Tratamente termice i materiale speciale__________________________

8_________________________________________________________________

TRATAMENTE TERMICE

CAPITOLUL I

NOIUNI INTRODUCTIVE

1.1 Definiie.

Tratamentele termice sunt o succesiune de etape ce constau n

nclzirea, meninerea i rcirea unor aliaje metalice n scopul obinerii

unor anumite structuri care s asigure un ansamblu dorit de caracteristici

fizico-chimice fr a modifica starea de agregare a materialului.

1.2 Clasificarea tratamentelor termice.

Dat fiind complexitatea modificrilor care se pot produce n

semifabricate (prin aplicare de nclziri i rciri controlate, n funcie de

starea iniial a aliajului, scopul tratamentului, etc.) la ora actual n

literatura de specialitate nu exist o clasificare unic a tratamentelor

termice. Din multitudinea criteriilor care se pot lua n consideraie, am

selectat urmtoarele:

1.2.1 Dup locul pe care l ocup n fluxul tehnologic:

- tratamente termice preliminare (primare);

- tratamente termice finale (secundare).

1.2.2 Dup natura aliajelor din care sunt confecionate

produsele:

- tratamente termice ale otelurilor;

- tratamente termice ale fontelor;

- tratamente termice ale neferoaselor;


9_________________________________________________________________

- tratamente termice ale metalelor speciale.

1.2.3 Dup adncimea de ptrundere a efectului tratamentelor

termice:

- tratamente termofizice ptrunse;

- tratamente termofizice de suprafa (superficiale);

- tratamente termochimice de suprafa.

1.2.4 Dup mecanismul transformrilor interioare care au loc:

- tratamente termofizice;

-recoaceri :

-fr transformare de faz de ordinul I :

-de omogenizare ;

-de recristalizare ;

-de detensionare ;

-cu transformare de faz de ordinul II :

-de regenerare ;

-de normalizare ;

-de globulizare ;

-de maleabilizare.

-cliri :

-ptruns ;

-ntr-un singur mediu ;

-n dou medii ;

-n trepte ;

-izoterm ;

-criogenic.

-superficial ;

-cu flacr ;


10_________________________________________________________________

-prin inducie ;

-n electrolii ;

-n topituri ;

-prin contact ;

-de punere n soluie-durificare prin precipitare ;

-reveniri ;

-joas ;

-medie ;

-nalt ;

- tratamente termochimice;

-sherardizarea;

-cementarea ;

-nitrurarea ;

-carbonitrurarea ;

-sulfizarea ;

-oxinitrurarea ;

-sulfoceanurarea,

-borizarea

-tratamente termice n abur supranclzit, etc.

- metalizri prin difuzie;

-aluminizarea ;

-silicizarea ;

-titanizarea ;

-zincarea;

-cromarea;

-nichelarea;

-cadmierea, etc;

- tratamente termice neconvenionale :

- tratamente termomecanice;


11_________________________________________________________________

-de temperatur nalt ;

-de temperatur joas ;

-cu deformare plastic:

-anterioar tratamentului termic ;

-concomitent cu tratamentul termic ;

-ulterioar tratamentului termic .

-tratamente termomagnetice;

-tratamente cu radiaii laser;

-tratamente cu fascicul de electroni;

-tratamente termice n vid ;

1.2.5 Dup natura organelor de maini i a semifabricatelor la

care se aplic:

- tratament e termice aplicate batiurilor i carcaselor ;

- tratamente termice aplicate cilindrilor;

- tratamente termice aplicate recipientelor;

- tratamente termice aplicate ghidajelor;

- tratamente termice aplicate organelor de asamblare demontabile

executate prin deformare plastic la rece;

- tratamente termice aplicate organelor de asamblare demontabile

executate prin achiere;

- tratamente termice aplicate organelor de asamblare elastice ;

- tratamente termice aplicate organelor de maini n micare;

- tratamente termice aplicate osiilor i axelor;

- tratamente termice aplicate arborilor cotii ;

- tratamente termice aplicate arborilor cu came ;

- tratamente termice aplicate roilor dinate, coroanelor, pinioanelor i

axelor canelate;

- tratamente termice aplicate pistoanelor;


12_________________________________________________________________

- tratamente termice aplicate supapelor ;

- tratamente termice ale rulmenilor;

- tratamente termice ale arcurilor;

- tratamente termice ale arborilor cotii; etc.

1.2.6. Dup natura sculelor :

- tratamente termice aplicate sculelor achietoare ;

-tratamente termice ale pnzelor de ferstru;

-tratamente termice ale cuitelor dintr-o bucat ;

-tratamente termice ale cuitelor din dou buci ;

-tratamente termice ale broelor ;

-tratamente termice ale frezelor ;

-tratamente termice ale burghielor ;

-tratamente termice ale alezoarelor ;

-tratamente termice ale tarozilor ;

-tratamente termice ale filierelor ;

- tratamente termice aplicate sculelor pentru prelucrare la rece a

materialelor metalice prin deformare plastic i tiere ;

- tratamente termice aplicate sculelor pentru prelucrarea la cald a materia-

lelor metalice ;

1.2.7. Dup forma i natura semifabricatelor:

- tratamente termice ale benzilor din oel;

- tratamente termice ale srmelor;

- tratamente termice ale inelor de cale ferat;

- tratamente termice ale pieselor sinterizate, etc.

1.2.8.Tratamente termice aplicate mbinrilor sudate;

-anterioare ;


13_________________________________________________________________

-concomitente ;

-ulterioare ;

1.3 Ciclurile tratamentelor termice

Ciclul unui tratament termic este prezentat n figura 1.1.

Fig.1.1

Principalii parametrii ai unui tratament termic sunt urmtorii:

- temperatura de nclzire;

- timpul de nclzire;

- timpul de meninere;

- timpul de rcire;

- viteza de rcire;

- viteza de nclzire.

Viteza de rcire este data de raportul dintre diferena temperaturilor

de nclzire i a mediului ambiant i timpul scurs de la nceperea rcirii

pana la finalul acesteia.

V=(Tnc-To)/(t1-to) [oC/min]

V=T/t=tg.


14_________________________________________________________________

nclzirile aferente tratamentelor termice sunt de mai multe feluri

ca n figurile 1.2, 1.3, 1.4.

Fig.1.2 Fig.1.3

Fig.1.4

n figura 1.2 este reprezentat nclzirea direct, nclzirea cu

prenclzire figura 1.3, iar figura 1.4 se prezint graficul nclzirii n

trepte. Se observ o izoterm n dreptul timpului de prenclzire.

Meninerea n procesul tratamentului termic se clasific n 2

moduri:


15_________________________________________________________________

Fig.1.5 Fig.1.6

- meninere controlat la temperatura de nclzire , figura 1.5;

- meninere pendular n jurul temperaturii de nclzire figura 1.6.

Graficele curbelor rcirilor sunt prezentate n figurile 1.7, 1.8, 1.9.

Fig.1.7 Fig.1.8

Fig.1.9


16_________________________________________________________________

n figura 1.7 se prezint rcirea direct intr-un singur mediu. n

figura 1.8 se prezint rcirea n 2 medii.

Graficul rcirii n trepte este prezentat n figura 1.9. Se observ o

meninere izoterma bb la timp de meninere Tiz, n scopul omogenizrii

temperaturii din corpul supus tratamentelor termice.

Exista cicluri complexe de tratamente termice formate din mai

multe curbe de nclzire, meninere i rcire, figura 1.10.

Fig.1.10

Piesele care trebuie tratate termic se spal de oxizi, grsimi i se

cur de vopsea.

1.4 Condiiile transformrilor de faza ale materialelor metalice.

Transformrile de faz sunt date de urmtorul grafic, figura 1.11.

In zona I se observ c peste temperatura punctului A1 Fp>Fa, deci perlita

se poate transforma n austenita.

In zona 2 se observ c energia liber a austenitei este mai mare

dect energia libera a perlitei, aceasta ducnd la transformarea austenitei

n perlit.

T[oC]

t(h)


17_________________________________________________________________

Fig.1.11

n zona 3 se observ c energia liber a austenitei este mai mare

dect energia libera a martensitei pana la temperatura To.

Zona 4 este cuprinsa ntre 2 linii paralele de energie liber i

anume Fm i Fp. Din acest fapt rezult c ntotdeauna martensita se poate

transforma n perlit indiferent de temperatura la care se face tratamentul

termic.

1.5 Mediile de nclzire ale pieselor supuse tratamentelor

termice.

nclzirea se poate face prin conducie, convecie i radiaie n

cuptor. Piesele se pot nclzii n urmtoarele moduri:

Fig.1.12 Fig1.13


18_________________________________________________________________

Fig.1.14 Fig.1.15

Fig.1.16

Tc - temperatura cuptorului;

Ts - temperatura la suprafaa piesei;

Ti - temperatura n interiorul piesei.

n figura 1.12 se prezint graficul nclzirii n cuptoare n care

temperatura cuptorului creste odat cu temperatura piesei. n figura 1.13

temperatura cuptorului coincide cu temperatura de nclzire , diferena

dintre Ts i Ti fiind mai mare ca n cazul precedent. n figura 1.14 se

prezint graficul nclzirii pieselor mari, groase. n figura 1.15 se prezint


19_________________________________________________________________

graficul nclzirii la care temperatura cuptorului este mai mare dect

temperatura de nclzire.

n figura 1.16 este reprezentat graficul cu prenclzire pentru

omogenizarea temperaturii din interiorul piesei.

nclzirea pieselor se mai poate face i n bai de sruri, sau prin

efectul Joule-Lentz.

1.6 Efectele mediului de nclzire i rcire asupra pieselor

tratate termic.

Se cunosc 2 mari efecte ale mediului de nclzire asupra

materialelor pieselor supuse tratamentelor termice:

- oxidarea;

- decarburarea.

Oxidarea are loc n cuptoare la nclzirea pieselor datorit prezenei

n mediul de nclzire a oxigenului, vaporilor de ap i dioxidului de

carbon.

Fe+1/2O2=>FeO;

Fe+H2O=>FeO+H2;

Fe+CO2=>FeO+CO.

Ordinea oxidrii metalelor este urmtoarea: Cu, Ni, Mb,W, Fe, Cr,

Mn, Si.

Metodele de protecie mpotriva oxidrii sunt urmtoarele:

- acoperirea suprafeei cu argil, borax, etc.

- nclzirea s se fac n medii controlate;

- mpachetarea pieselor n evi muflate sau n cutii cu achii sau

crbune.

Decarburarea se realizeaz datorit temperaturilor nalte la care se

face tratamentul termic.


20_________________________________________________________________

Ea se definete prin prsirea atomilor de C din partea exterioara a

materialului piesei. Constituie un dezavantaj deoarece materialul metalic

pierde n duritate.

Cauzele care duc la decarburare sunt:

- contactul piesei cu hidrogenul, cu vapori de apa i cu dioxidul de

carbon.

C+CO2=>2CO

C+H2O=>CO+H2

C+2H2=>CH4


21_________________________________________________________________

CAPITOLUL II

UTILAJE NECESARE TRATAMENTELOR TERMICE

2.1 Clasificarea utilajelor de nclzire.

Obinerea unor piese tratate termic, de calitate superioar i la

un cost sczut, a impus perfecionarea i diversificarea continu a

utilajelor pentru efectuarea acestor operaii specifice. ntr-o prim form,

gruparea lor se poate face n utilaje de nclzire, utilaje de rcire i utilaje

i instalaii auxiliare.

Piesele tratate termic de o calitate superioar i un pre sczut

necesit perfeciuni i diverse utilaje specifice acestei operaii.

Clasificarea acestor utilaje este urmtoarea:

- utilaje pentru nclzire;

- utilaje pentru rcire;

- auxiliare.

Dintre acestea ponderea cea mai mare o ocup utilajele de nclzire

cu 70%. Cele mai importante utilaje de nclzire sunt cuptoarele. Acestea

pot fi proiectate n funcie de dimensiunile piesei, temperatura de

nclzire, automatizarea proceselor, etc.

La alegerea unui cuptor trebuie s se in seama de o serie de

factori, ca: tipul tratamentului tehnic (temperatura), forma i dimensiunile

piesei, seria de fabricaie .a. Dificultatea cost n faptul c acelai

tratament termic se poate efectua n cuptoare diferite, sau c acelai

cuptor poate fi utilizat pentru mai multe tratamente termice.

Soluia optim se poate stabili numai n urma unor aprecieri

comparative a diverselor tipuri de cuptoare, innd cont de

particularitile constructive i parametrii tehnici i economici.

Clasificarea cuptoarelor se face n funcie de:

a. temperatura de nclzire:


22_________________________________________________________________

- pn la 300oC se poate realiza revenirea joas, nclzirea aliajelor

neferoase:

-300-550 oC revenire medie, nitrurare, etc.

-500-750 o

C recoaceri subcritice, revenire nalt, recoacere de

detensionare.

-700-950 o

C clirea oelurilor i fontelor, recoaceri de omogenizare

ale aliajelor metalice neferoase;

-900-1150oC nclzirea oelurilor refractare, recoacere de

omogenizare a aliajelor metalice aliate.

-1100-1350 o

C clirea oelurilor rapide, sinterizarea carburilor

metalice.

Cuptoarele pot avea atmosfera normal i controlat i pot fi

mecanizate. n ultimul timp o pondere mare o au cuptoarele electrice.

b. dup felul de nclzire:

- cu flacr;

- cu curent electric

- cu rezistene feroase i neferoase;

- prin inducie.

c.dup felul folosirii:

- cu funcionare continu;

- periodic.

d.dup manevrarea pieselor:

- orizontale;

- verticale.

Pentru producia individual sau de serie mic cuptoarele tip

camer cu funcionare periodic sunt cele mai utilizate. Deservirea lor se

poate executa manual (piese mici) sau mecanic, n care scop se utilizeaz

dispozitivele adecvate.

nclzirea cuptoarelor se poate asigura cu flacr sau electric,


23_________________________________________________________________

n ambele cazuri putndu-se folosi tuburi radiante sau mufle pentru o mai

bun uniformizare a temperaturii n interiorul camerei cuptorului sau

folosirea atmosferelor controlate.

Dup forma i dispunerea camerei, cuptoarele pot fi cu vatr

orizontal, care la rndul ei poate s fie fix sau mobil, i cuptoare

verticale.

Cuptoarele trebuie s aib o putere destul de mare pentru a putea

nclzii atmosfera, piesele i s acopere pierderile.

Deoarece instalaiile nclzite electric au o serie de avantaje,

comparativ cu cele cu flacr:

pot uniformiza mai bine temperatura n mediul de nclzire;

pot concentra cantiti mari de oxigen n volumul mic;

temperatura se pot regla mai fin, din 5 n 5 o;

se preteaz mult mai uor la automatizare;

ele sunt tot mai rspndite.

Ca dezavantaj sunt mari consumatoare de electricitate;

Sunt mai economice cuptoarele cu flacr.

n figura 2.1 se prezint cuptorul cu flacr:

1-arztor;

2-vatr;

3-co de evacuare a gazelor;

Fig.2.1


24_________________________________________________________________

Fig.2.2

n figura 2.2 se prezint cuptorul cu nclzire prin rezisten

electric.

1-elemente nclzire;

2-u;

3-termocupl;

4-camera de lucru;

5-cptueal refractar;

6-vatr din oel refractar.

Fig.2.3


25_________________________________________________________________

n figura 2.3 se prezint schematic cuptorul cu tuburi radiante. Se

folosete pentru obinerea de temperaturi mai nalte. Tuburile sunt

realizate din oeluri refractare aliate cu 25% Cr i 12% Ni.

Fig.2.4

n figura 2.4 se prezint nclzirea prin inducie electromagnetica:

1-piesa;

2-inductor;

3-distanier.

Fig.2.5 Cuptor cu inductie


26_________________________________________________________________

Cuptoarele camera pentru temperaturi ridicate sunt produse in

gama de temperaturi de 750C - 1200C, fiind incalzite cu sisteme de

incazire electrica cu rezistori metalici sau tuburi radiante.

Cuptoarele pot fi utilizate pentru tratamente termice de recoacere,

normailizare, calire.

Cuptoarele camera pentru sunt produse i in gama de temperaturi

scazute : 100C - 750C , echipate cu sisteme de recirculare a aerului in

spatiul de lucru (agitatoare si ecrane de recirculare),cu o uniformitate a

temperaturii de 5C.

Fig.2.6 Cuptoarele camera

Cuptoarele verticale sunt realizate in doua variante tehnologice cu

retorta si cu ecrane de recirculare:


27_________________________________________________________________

- pentru temperaturi joase, intre 150C si 750C , utilizate la

tratamente termice (revenire,detensionare), termochimice (nitrurare,

nitrocarburare) si tratamente termice aliaje.

- pentru temperaturi ridicate (750C - 1100C) , utilizate la

tratamente termice (calire, recoacere, normalizare) si termochimice

(carburare, carbonitrare).

- Cuptoarele de tratamente termochimice (carburare, nitrurare) sunt

prevazute cu sisteme de ardere a gazelor tehnologice la evacuarea din

cuptor.

Fig.2.7 Cuptoarele verticale

n figura 2.8 se prezint o linie continua de tratament termic si

termochimic in atmosfera controlata pentru piese mici , productivitate 50-

500kg/h temperatura de lucru 800 - 1050C.

Componenta standard :

- sistem de incarcare-dozare sarja (compus din incarcator vibrator,

cantar dozator, echipat cu cantar electronic, skip de incarcare)

- cuptor austenitizare

- bazin ulei cu elevator

- masina de spalat


28_________________________________________________________________

- cuptor revenire

- bazin brunare.

Fig.2.8 Linie continua de tratament termic

Cuptoarele cu vatra mobila pot fi realizate cu sisteme de incalzire

cu gaz sau cu sisteme de incalzire electrica (cu rezistori metalici).

Ele se produc in doua game de temperatura :

- 100C - 650C pentru detensionare, revenire;

- 750C - 1100C pentru recoacere,maleabilizare, normalizare,

calire.

Fig.2.9 Cuptoarele cu vatra mobila


29_________________________________________________________________

Instalatiile sunt prevazute cu sisteme automate de conducere a

parametrilor de proces (viteza de incalzire, viteza de racire).

Particularitatea cuptoarelor cu bi de sruri const n mediile de

nclzire folosite, care pot fi: ulei, sruri sau metale topite.

Fa de cuptoarele cu camer, cele cu bi au avantajul c

asigur o uniformitate mai mare a nclzirii, ca urmare a conductivitii

termice a lichidelor fa de cea a gazelor. De asemenea, asigur o vitez

mai mare de nclzire ( mai mare), protecia pieselor fa de oxidare i

decarburare.

Ca dezavantaje se semnaleaz consumul mare de energie, ca

urmare a pierderilor termice mari (n special n oglinda bii), necesitatea

folosirii nentrerupte din cauza duratei mari de punere n funciune,

condiii grele de lucru i nocive .a.

Aceste instalaii pot avea capaciti diferite i pot lucra la

diferite temperaturi n funcie de natura bii ntrebuinate.

Bile de ulei sunt nclzite electric i se folosesc pn la

250oC pentru revenirea joas a oelurilor i mbtrnirea aliajelor

neferoase.

Bile de sruri pn la 650oC se utilizeaz pentru reveniri

medii i nalte, tratamente termochimice de cianizare, prenclzire la

prima treapt a sculelor din oel rapid, cliri n trepte i izoterme etc. Pn

la 950oC sunt utilizate pentru clire, prenclzirea treptei a doua (850oC)

a sculelor din oel rapid, cementarea sau cianizarea nalt.

Pentru temperaturi peste 1000oC se folosesc numai pentru

nclzirea final a sculelor din oel rapid.

n figura 2.10 se prezint un cuptor cu baie de sruri nclzit cu flacr.


30_________________________________________________________________

Fig.2.10.Cuptor cu baie de sruri nclzit cu flacr:

1-manta metalic;2-crmid de diatomit;3-camer de ardere;4-arztoare;

5-orificiu pentru aprindere;6-canal de fum;7-evacuare n caz de avarie;8-

creuzet

Alte tipuri de cuptoare sunt prezentate n figurile de mai jos.

Fig.2.11 Cuptor de tratament termic

in vid pina la 800oC cu racire rapida


31_________________________________________________________________

Fig.2.12 Cuptoare cu vatra rotativa

2.2 Utilaje de rcire.

Utilajele de rcire sunt plasate de regul n vecintatea instalaiilor

de nclzire, deservind una sau mai multe dintre acestea.

Alegerea lor se face n funcie de tratamentul (structura dorit)

i tehnologia aplicat. Astfel, pentru tratamentul de recoacere, unde se

impune o rcire lent, nu sunt necesare instalaii speciale de rcire. n

aceste cazuri, rcirea lent dup ciclul prescris se face n cuptor prin

oprirea de regul a alimentrii cu energie. Dac rcirea se face prea rapid,

se recurge la oprirea intermitent a cuptorului dup nevoie, iar dac este

prea lent (piese masive) se deschid uile, ceea ce conduce la o rcire

neuniform i degradarea rapid a zidriei refractare.

La recoacerile izoterme, cnd se cere o rcire rapid n

intervalul critic de transformare, n cazul cuptoarelor continue, acestea au

o camer de prercire accelerat, prevzut cu ventilatoare sau tuburi

metalice prin care circul apa.

Pentru normalizare, n cele mai multe cazuri, nu sunt necesare

instalaii speciale, rcirea avnd loc pe solul atelierului sau direct pe


32_________________________________________________________________

vatra cuptorului la cuptoarele cu vatr mobil. Mai rar se recurge la

rcirea n gropi sau n retorte metalice, acestea din urm fiind rcite

intens la exterior printr-un curent de aer.

Utilajele propriu-zise de rcire apar n cazul tratamentelor

secundare de clire, cnd de regul poart denumirea de bi de clire.

O prim calificare se poate face dup modul lor de aciune i

anume, cu aciune periodic i cu aciune continu. Un alt mod de

clasificare se poate face dup gradul de mecanizare, bile putnd fi

mecanizate i nemecanizate.

n funcie de mediul folosit ca agent de rcire se ntlnesc bi

cu rcire cu ap sau cu soluii apoase i bi de ulei sau produse petroliere.

Indiferent de tipul bii de clire, pentru buna funcionare a

acesteia, se impune ca temperatura mediului de rcire s fie, pe ct

posibil, constant i meninut n anumite limite.

2.2.1 Bi de clire cu remprosptarea lichidului de rcire

Din punct de vedere constructiv sunt cele mai simple, fiind

constituite dintr-un recipient paralelipipedic sau cilindric, din tabl de

grosime adecvat, n care se afl lichidul de rcire.

Meninerea temperaturii lichidului de rcire n limitele prescrise se

realizeaz prin introducerea lichidului proaspt prin partea inferioar i

evacuarea celui cald prin parte superioar. La bile cu nlime mare,

pentru a nu se crea diferene prea mari de temperatur pe nlimea bii,

introducerea lichidului proaspt se face prin mai multe puncte pe

nlimea acesteia.

Pentru evacuarea lichidului dislocat de piesele introduse n baie,

precum i a celui rezultat n urma dilatrii termice, baia de clire este

prevzut la partea superioar cu o pung de evacuare.


33_________________________________________________________________

Fig.2.13 Baie de clire cu remprosptarea lichidului

2.2.2 Bi cu rcirea mediului de clire

n aceast categorie intr de regul bile cu ulei, la care meninerea

temperaturii lichidului de rcire n limitele dorite se face prin rcirea

uleiului. Acest lucru se poate realiza n mai multe moduri ca de exemplu :

baia de clire se prevede cu perei dubli printre care circul ap (fig.2.14)

sau n baie se monteaz un radiator rcit cu ap (fig.2.15) i, n fine, baia

se prevede cu serpentine de rcire (fig.2.16). Dintre acestea bile cu

serpentine sunt cele mai rspndite.

Fig.2.14 Bazin cu cma de ap de rcire

Fig.2.15 Bazin cu radiator Fig.2.16 Bazin cu serpentin


34_________________________________________________________________

Dimensionarea acestor bi este identic cu a celor cu

remprosptarea lichidului, fa de care n plus apar serpentine de rcire.

Aceasta se face din eav de cupru prin care circul ap i se dispune pe

lng pereii bii.

Cldura introdus de piese n baie este preluat de serpentin prin

suprafaa exterioar.

2.2.3 Bi cu turn de rcire

Apa cald este evacuat n rezervorul 2 unde este preluat prin

filtrul 3 de pompa 4 i transmis la turnul de rcire 5.

Aici apa cald se separ de cea rece deplasndu-se n sus datorit

greutii specifice mai mici.

n acest fel apa rece ptrunde din nou n baia de rcire .

2.17 Bazin cu pomp de recirculaie

1. Bazin de clire, 2.Rezervor, 3.Filtru, 4.Pomp, 5.Turn de rcire,

6. Deversare

2.2.4 Bi de clire mecanizate

Se ntlnesc ntr-o varietate mare de tipodimensiuni, ele fiind echipate

cu mecanisme ce asigur trecerea mecanizat a pieselor prin baia de


35_________________________________________________________________

clire. Astfel, pentru piese mijlocii i mari se folosesc platforme ce se

deplaseaz pe vertical, platforme rotitoare, etc.

n cazul meselor cu deplasare pe vertical, acionarea se poate face

pneumatic sau mecanic prin intermediul unor tije filetate, ca n figura

2.18.

Fig. 2.18 Cuptor

1.Extractor, 2.Bazin, 3.Travers cu platform, 4.Tij filetat, 5.Mecanism de

deplasare a traversei

O alt soluie folosit este aceea de utilizare a platformei deplasabile

pe vertical i cu rotirea la 1800, cnd evacuarea se face pe aceeai

direcie, ns pe partea opus.

n funcie de tipul de rcire al piesei i de nlimea de lichid H, se

determin viteza de deplasare a platformei i corespunztor, turaia tijelor

filetate.


36_________________________________________________________________

2.2.5 Bi de clire cu aciune periodic

Bile de clire cu aciune continu sunt instalaii de mare productivitate

i ele deservesc instalaii de nclzire cu aciune continu, respectiv se

folosesc la producia de serie mare, caracteristic pentru ele fiind gradul

nalt de mecanizare i automatizare.

Deplasarea pieselor se poate face cu o band transportoare, care

este din srm pentru piesele uoare i mici sau din plci pentru piesele

mai grele.

Partea inferioar a transportorului este scufundat n mediul de

rcire, iar cea superioar, care se afl destul de mult n afara bazinului, st

nclinat cu pn la 30400. Plcile, n acest caz, vor fi striate pentru a

putea reine piesele. n scopul meninerii temperaturii bii n limitele

dorite, aceasta este prevzut cu serpentine de rcire, baia fiind totodat

agitat mecanic.

Cnd timpul de meninere al pieselor n baie este relativ mare,

pentru a nu lungi prea mult banda transportoare, se recurge la deplasarea

ei intermitent printr-un mecanism cu clichet. n fig.2.19 se prezint o

baie de clire cu transportor.

Fig.2.19


37_________________________________________________________________

Pentru piese mrunte se poate recurge la rcirea lor n couri de

srm, folosind elevatoare de transport pe vertical sau la bi de clire

prevzute cu transportor cu melc, dup modelul celei prezentate n fig.20.

Fig.2.20

Fig.2.21 Echipament racire cuptor


38_________________________________________________________________

CAPITOLUL III

TRATAMENTE TERMICE PRELIMINARE

3.1 Noiuni introductive

Materialele metalice sufer modificri n timpul prelucrrilor

succesive de turnare, matriare, forjare, sudare, etc. structura i

proprietile tehnologice nu sunt ntotdeauna bune. Pentru mbuntirea

acestora se recurge la tratamente termice preliminare ce constau n

recoaceri:

- de omogenizare chimica;

- de recristalizare;

- de detensionare;

- subcritice;

- de globulizare;

- de normalizare;

- complete i incomplete.

In fig. 3.1 se reprezint graficul recoacerilor.

Fig.3.1


39_________________________________________________________________

3.2 Transformarea perlitei n austenita.

3.2.1 Condiii termodinamice.

Aa cum s-a aratat n capitolul I, deasupra punctului AC1 austenita

are energie libera mai mare dect a perlitei, ducnd astfel la

transformrile perlitei n austenita. Majoritatea proprietarilor mecanice i

tehnologice sunt legate de rcirea austenitei. Acestea se obine conform

relaiei: Fe +Fe3C=>Fe

Fe cristalizare n reea cubica cu volum centrat;

Fe cristalizare n reea cubica cu fete centrate.

3.2.2 Mecanismul i cinetica transformrii.

Austenita se obine prin combinarea a 2 constitueni:

- perlita 0,2%C;

- cementita primara 6,67%C;

Fig.3.2

Transformarea are loc datorita difuziei atomilor de Fe i C. Ea

ncepe la limita de separaie dintre lamelele de ferit i cementit. La


40_________________________________________________________________

nceput dup nceperea cristalizrii, austenita avanseaz spre lamela de

ferit datorita faptului ca aceasta are acelai procent de C.

Fig.3.3

Dup absorbia lamelei de ferit se dizolva i carburile de Fe, n

final realizndu-se omogenitatea totala a austenitei.

Viteza de cretere a austenitei mare spre ferita, dar n acelai timp

austenita avanseaz spre cementit.

Cinetica transformrii se poate studia cu nclzire continu sau cu

nclzire izoterma. La nceput cu vitez mic se observ o supranclzire

a materialului pe zona AB de pe curba 1 deoarece cantitatea de austenit

transformat este mic, iar cldura primita este mult mai mare. Dup

creterea cantitii de austenit cldura devine insuficient, iar curba are o

pant descendent dup care se continua nclzirea.

Pe curba 2 se observ ca transformarea se face la temperaturi nalte

i rapide. Pentru studiul nclzirii izoterme s-a constatat ca la 1003 oK

austenita s-a transformat dup 200, iar la 1018 oK austenita s-a

transformat dup 100. Transformarea austenitei ncepe chiar de la

nclzire.

La un timp infinit de mare transformarea arata astfel:


41_________________________________________________________________

Fig.3.4

In domeniul 1 are loc difuzia carburilor reziduale; 2-omogenizarea

coninutului de C; 3-omogenizarea elementelor de aliere; 4-se afl

austenita omogena.

Elementele care formeaz carburi intarzie transformarea austenitei,

iar cele care nu formeaz grbesc transformarea.

3.3 Gruntele austenitic.

La nclziri puternice grunii austenitei i mresc volumul pna la

dimensiunea de echilibru i se realizeaz prin absorbia grunilor vecini.

Mrimea gruntelui se poate obine prin diferite metode:

- metoda cementrii cu reea de cementita pentru oeluri

hipoeotectoide i pentru oeluri hipereutctoide cu reele de oxizi.

Fig.3.5


42_________________________________________________________________

Granulaia este data de numrul de gruni, pe unitatea de suprafaa

sau de volum. Daca n=13 granulaia este grosolana; n=45 este

medie, n=68 granulaia este fin.

Granulaia mai este dat i de ereditatea materialului, adic unele

materiale metalice cresc la o temperatur mai joas, iar altele cresc de la

o temperatur mei nalt.

Consecinele mrimii gruntelui austenitic se sintetizeaz n

urmtoarele:

- granulaia mare poate produce cliri n profunzime;

- granulaia mare este susceptibil la fisuri n cazul tratamentelor

termochimice de cementare;

- se constat o fragilitate ridicata.

a. b.

Fig.3.6 Punerea n eviden a gruntelui austenitic:

a. prin reea de ferit (100:1), b. prin reea de cementit obinut prin

hipercarburare (100:1).

b.

3.4 Transformarea austenitei la rcire.

Este cea mai important transformare, deoarece din aceasta se

obin proprietile tehnologice i mecanice. Sub punctul AC1, energia


43_________________________________________________________________

liber a austenitei devine mai mare dect cea a perlitei transformndu-se

n aceasta.

Se iau n calcul doi parametrii i anume: energia liber i difuzia

atomilor de carbon i fier.

Fig.3.7

Intre 721 o

C i 450 oC att atomii de C ct i cei de Fe i pstreaz

mobilitatea. Intre 450-200 o

C atomii de Fe fiind mai mari i pierd

mobilitatea iar sub 200o i atomii de C i pierd mobilitatea.

Fig.3.8


44_________________________________________________________________

Datorit faptului ca dimensiunea reelei austenitei este mai mare

dect a feritei la subrciri mari atomii de C rmn prini n reeaua de

ferit i duc la deformarea reelei rezultnd o structura tetragonal

caracteristic martensitei.

.

Fig.3.9

3.5 Mecanismul transformrii austenitei n perlita.

Datorit concentraiei neuniforme a carbonului n austenit

germineaz gruni de cementit. Datorit acestui fapt n jurul grunilor

de cementit austenita este slab n atomi de carbon formndu-se gruni

de perlit, care nu au o concentraie mai mare de 0,2%. La rndul ei

perlita nu dizolv atomi de C, ca n fig.3.10.


45_________________________________________________________________

Fig.3.10

Direcia de cretere a grunilor este att central cat i lateral

formndu-se colonii de perlita n austenit sub forma ovoidal, fig.3.11.

Centrii de cristalizare sunt constituii din elemente de aliere cu

temperatura de aliere mai ridicat.

Fig.3.11

Dac gradul de subrcire este mare atunci grunii de perlit ncep

s creasc dinspre exterior spre interiorul gruntelui de austenit formnd

o structura din gruni ca n fig. 3.12.


46_________________________________________________________________

Fig. 3.12

n momentul n care toat masa austenitic este transformat

grunii de perlit intr n contact deformndu-se cptnd o form

poliedric ca n fig.13.

Fig.3.13

Cinetica transformrii ne arat c mai nti la rcire exista o

perioad de incubaie n care nu are loc nici o transformare, creste brusc

pan la 50% dup care se ncetinete ca n fig.3.14.

Fig.3.14


47_________________________________________________________________

Experimental s-a constatat c la diferite grade de subrcire

izoterm transformarea difer i este optim pentru o anumit

temperatur, ca n fig.3.15.

Fig.3.15

Se noteaz cu a1.a6, punctele de start ale transformrii, i cu

b1b6, punctele de final ale transformrii.

Dac aceste puncte se trec printr-o alta diagram ca n fig. 3.16 se

obine diagrama TTT.

Fig.3.16


48_________________________________________________________________

Cinetica transformrii mai este afectat i de ali 2 factori:

- viteza de germinare, N, [1/cm3];

- viteza de cretere a grunilor, G, [min/sec].

Temperaturile nalte i timpul de meninere ndelungat fac s scad

N deoarece austenita se omogenizeaz dizolvnd carburile mpratiind

uniform atomii de C.

Daca N>G atunci vom avea o structur fin cu gruni fini, iar dac

N


49_________________________________________________________________

- macroscopice sau zonale;

- microscopice sau dendritice.

Remedierea acestei structuri se face prin difuziune datorit energiei

de activare la temperaturi nalte.

Neomogenitile de ordin chimic zonale se datoreaz cantitilor

mari de gaze, sulf i fosfor aflate n material dar i a coninutului ridicat

de carbon.

Neomogenitile chimice dendritice se refer la neomogenitatea

elementelor chimice la nivel reticular.

Temperatura de nclzire se situeaz intre 1050-1350 oC cu

perioade de meninere intre 10-12 ore viteza de nclzire fiind de 100

oC/ora, iar cea de rcire de 50-60 oC/ora. Fiind un procedeu

energointensiv se recomand s se fac raional i s se cupleze cu alte

procedee de prelucrare cum ar fi turnarea, sudarea, deformarea plastic,

etc.

3.18 Microstructura unei probe de oel

a. nainte de aplicarea recoacerii de omogenizare

b. Dup recoaceea de omogenizare (200:1)

3.8 Recoacerea de normalizare i regenerare a structurii.

Se realizeaz pentru finisarea granulaiei grosolane obinut n

urma proceselor de turnare, sudare, deformare plastic, etc.


50_________________________________________________________________

Totodat nltura i defectele structurale gen constitueni lamelari,

aciculari, etc. n afara de echilibru.

La piesele turnate apare des structura Widmannstatten poziionata

pe pereii mai groi ai pieselor, acestea ducnd la fisurarea materialului.

Aceasta structura se remediaz printr-o recoacere de regenerare ce consta

n nclzirea cu 30-50 oC peste punctul de transformare AC3 i rcire

lenta odat cu Cu pana la 600 oC, iar daca se urmrete i uniformizarea

tensiunilor interne remanente pana la 400 oC.

3.19 Structura Widmannstatten (1000:1)

Piesele turnate cu tensiuni interne se manevreaz uor pentru

evitarea fisurrii i se recoc n cuptor cu vatr mobil i cu viteza de

nclzire de 100 oC/ora.

Construciile sudate care prezint n zonele metalului dispus dar i

n zonele metalului de baz influenat termic structura Widmannstatten de

recoace ca i n cazul anterior.

Recoacerea de normalizare , spre deosebire de recoacerea de

regenerare, se realizeaz cu o viteza de rcire mai mare, ca n fig.3.20.


51_________________________________________________________________

Fig.3.20

Recoacerea de normalizare se aplic cu deosebire oelurilor

hipoeotectoide, pentru finisarea structurii perlitei i feritei.

Recoacerea de normalizare este preferata recoacerii de regenerare

pentru oelurile hipoeotectoide i datorit faptului ca n cazul aplicrii

ultimului tratament poate cristaliza cementita teriar la marginile

grunilor de ferita ducnd la fragilizare.

Fig.3.21 Microstructura unui oel de 0,35%C, 1,07%Mn, i 0,12%V:

a. turnat (70:1), b. normalizat o singur dat (70:1), c. Normalizat de dou

ori (70:1).


52_________________________________________________________________

n cazul pieselor deformate plastic la cald exista trei cazuri:

- temperatura sfritului procesului de prelucrare este cu mult mai

mare dect temperatura de transformare a austenitei n perlita, n acest

caz rezult o structura uniform.

- temperatura sfritului procesului de prelucrare este cu mult mai

mare dect temperatura de transformare. n acest caz structura are un

aspect de supranclzire.

- temperatura sfritului procesului de prelucrare este sub

temperatura procesului de transformare. n acest caz austenita i perlita

sunt deformate pe anumite poriuni.

3.22 Structura n benzi ntr-un oel hipereutectoid laminat la cald (100:1)

3.9 Recoacerea pentru imbunattirea prelucrabilitii prin

achiere.

n procesele tehnologice de prelucrare prin achiere se stabilesc

diferii parametrii de prelucrare cum ar fi: adncimea de achiere,

avansul, turaia, etc.

Prin mrirea productivitii este necesar ca aceti parametrii s fie

cat mai mari, insa toate acestea depind de calitatea materialului prelucrat.


53_________________________________________________________________

Daca avem un oel pana la 0,2%C acesta va prezenta o

prelucrabilitate prin achiere slab deoarece are n componen mai mult

ferit cu proprietatea de prelucrabilitate sczut deoarece este moale.

Principalele remedieri sunt urmtoarele:

- alierea materialului cu fosfor i siliciu, care duce la fragilizare

feritei.;

- alierea materialului cu plumb, seleniu, sulf care fac achia

sfrmicioasa;

- aplicarea unui tratament termic de normalizare ce const ntr-o

nclzire de pan la 900 oC cu rcire n aer liber. Acest tratament se

aplic pieselor ce urmeaz a fi danturate, filetate, etc.

Pentru materialele aliate cu crom, nichel,molibden i care urmeaz

a fi prelucrate prin forjare i matriare tratamentul termic const ntr-o

subrcire de la temperatura de sfrit a procedeului de prelucrare pn la

500 o

C dup care se ncalzete pana la 600-650oC i rcire n aer liber,

fig.3.23.

Fig.3.23

Oelurile cu un coninut de C intre 0,2-0,5% au o prelucrabilitate

prin achiere buna. Daca insa se dorete ca s se imbunatateasca totui

aceasta proprietate se vor face recoaceri de regenerare pentru oeluri mai

mici de 0,5% i normalizare peste 0,5%.


54_________________________________________________________________

Oelurile cu un coninut de C mai mare de 0,65% prezint o

structur sub forme de lamele care constituie microcutite i uzeaz scula

achietoare.

In mbuntirea prelucrabilitii acestor materiale se va realiza o

recoacere de globulizare. Aceasta const n nclzirea pan deasupra

punctului de transformare AC1 pan la temperatura de 780-810 oC cu

meninere de 4-5 ore i rcire cu cuptorul pana la 600 oC rcirea fcndu-

se n aer liber, fig. 3.24.

Fig.3.24

Un alt procedeu de globulizare se prezint n fig. 3.25 unde avem o

rcire izoterm n jurul valorii de 650-680 oC.

Fig.3.25


55_________________________________________________________________

Recoacerea pendular este prezentat n fig.3.26 i const n

pendularea temperaturii n jurul punctului AC1 cu 30-50 oC i meninere

30-40 minute.

Fig.3.26

Recoacerea oelurilor pentru arcuri este prezentata n fig.3.27 i

const n nclzirea subcritica a materialului sub punctul AC1 datorit

tendinei de decarburare a acestora i de formare a perlitei globulare.

Fig.3.27


56_________________________________________________________________

3.28 Influena microstructurii asupra calitii suprafeei prelucrate prin

achiere a.perlit lamelar b. perlit parial globulizat

3.10 Recoacerea de recristalizare.

Datorit deformrilor plastice din timpul de prelucrare apare

ecruisajul ce const n durificarea locala a materialului cu tendine de

fisurare la solicitri mecanice.

Tratamentele de recristalizare prezint 3 faze:

- restaurarea;

- recristalizrea final;

- creterea grunilor.

La creterea temperaturii au loc procese de depalsare ale atomilor

pe distane egale sau mai mici dect dimensiunea reelei precum i

eliminarea vacanelor i dislocaiilor.

Cu aceast ocazie se elimina parial tensiunile de ordin 2.

La creterea n continuare a temperaturii dislocaiilor de sudare se

grupeaz n blocuri formnd o stare poligonala i eliminnd tensiunile de

ordin 2 i parial de ordin 3. La temperaturi nalte la marginea grunilor

germineaz ali gruni mai relaxai, netensionai care cresc n masa

gruntelui vechi.


57_________________________________________________________________

3.29Structur de recristalizare

Temperatura la care are loc recristalizarea poarta denumirea de

prag de recristalizare i este egala cu : T=(0,30,5)Ttop.Se constat o

cretere a grunilor recristalizai intr-o perioada de 160-180 min dup

care dimensiunea acestora rmane constant.

3.11 Recoacerea de detensionare.

n interiorul materialului exista 3 tipuri de tensiuni:

- termice apar datorit dilatrii i contractrii materialului n timpul

nclzirii sau rcirii;

- structurale apar datorit transformrilor de faz;

- de lucru care datorate procedeului de prelucrare a materialului.

Temperatura de detensionare trebuie s ndeplineasc urmtoarele

criterii:

- nu trebuie s depaseasca timpul de revenire daca materialul este

clit;

- daca se urmrete pstrarea unui anumit grad de ecruisare trebuie

s depaseasc timpul de recristalizare;

- daca se urmrete pstrarea structurii existente nu trebuie s

depaseasc temperatura punctelor de transformare.

Tensiunile interne se msoar cu ajutorul mrcilor tensiometrice i

se remediaz prin recoacere de detensionare.


58_________________________________________________________________

CAPITOLUL IV

TRATAMENTE TERMICE FINALE

4.1 Clirea

Cea mai importanta transformare este transformarea austenitei n

martensit. Prin clire se urmrete mrirea duritii materialului metalic.

Caracteristica acestui procedeu este viteza mare de rcire. Se aplic

oelurilor cu un coninut de C de peste 0,25%, precum i oelurilor aliate.

Ea poate fi n toata masa piesei, volumic, pe o anumita adncime,

zonala, locala.

4.2 Transformarea austenitei n bainit.

Aa cum s-a artat n cursul anterior transformarea bainitic are loc

sub temperatura de 4000C, atunci cnd mobilitatea atomilor de Fe scade.

Datorita acestui fapt ferita nu mai ia natere prin difuziune ci prin

deformare plastic.

Ferita bainitei este mai bogata n C dect ferita perlitei.

In fig. 4.1 este prezentata transformarea austenitei n bainit.

Fig.4.1


59_________________________________________________________________

Creterea cristalelor de bainit superioar se face att frontal ct i

lateral prin adugarea a noi lamele succesive de ferit i cementit

Fig.4.2

La bainita inferioar, unde coninutul de carbon care urmeaz s se

transforme n ferit prin mecanismul cu difuzie este mai mic fa de

efectul alunecrii, este necesar un mic grad de distribuire pentru ca

lamelele de ferit s se nconjoare cu carburi fine, n mod izolat, cu

orientri n direcii diferite, similar cu martensita, fig.4.2.

Fig.4.3 Aspectul suprafeei unei probe de oel care dup lustruire a fost supus

austenitizrii i apoi transformrii:

a. n intervalul perlitic la 600oC (400:1); b. n intervalul bainitic la 370oC.


60_________________________________________________________________

La rcire n austenit are loc o migrare de C n anumite zone

rezultnd o fluctuaie de procentul de C. Acestea duc la formarea

tensiunilor interne i la deformarea austenitei n zonele srcite n C

transformnd ferita prin alunecare. La limita grunilor formai de ferit

cristalizeaz cementita format din carbura de Fe.

n concluzie factorii principali care duc la obinerea bainitei sunt:

- alunecarea planelor de densitate maxim;

- deformarea plastic a reelei;

- scderea mobilitii atomilor de C i Fe.

La subrciri mici o pondere mai mare n transformarea bainitei o

are diferena dintre energiile libere ale austenitei i bainitei i la subrciri

mari ponderea principala o deine imobilitatea atomilor.

4.3Transformarea austenitei n martensit.

La rcirea austenitei cu viteze mari sub temperatura de 2000C se

formeaz martensita. Dintr-o reea cubica cu fee centrate a austenitei cu

dimensiunea de 3,64Ao se obine o reea cubica cu volum centrat a feritei

cu 2,90Ao.

Datorit acestui fapt coroborat cu imobilitatea atomilor de C i Fe

reeaua cubica cu volum centrat este definit lund o forma de cub

alungit, deoarece atomii de C i Fe sunt prini n interiorul cubului ei ne

mai avnd timp s migreze prin difuziune.

Transformarea are loc atunci cnd energia libera a martensitei este

mai mare dect energia libera austenitei.

In punctul T0 (fig.4.4) energiile libere ale celor 2 faze sunt egale,

unde se observa un echilibru.


61_________________________________________________________________

Fig.4.4

Pentru a se transforma trebuie insa ca diferena dintre energiile

libere s fie de 350 calorii/gram.

Punctul Ms reprezint martensit start, moment de ncepere al

transformrii.

Experimental s-a observat ca intre T0 i Ms exista o diferena de 50

cal. Trebuie s se nving o bariera de potenial. Aceasta se explic prin

urmtorul experiment: naintea transformrii se aplica o deformaie

plastic asupra austenitei. n acest caz la rcire are loc transformarea ntre

punctele To i Ms. Energia totala consumata este data de relaia

ET=EX+ES+EC ,

unde: EX- energia consumata pentru efectuarea L datorat

deformrii elastice a reelei;

ES- energia consumata pentru realizarea de noi suprafee;

EC- energia consumata pentru deformarea plastic a materialului.

4.4 Mecanismul transformrii

La rcire, n austenit au loc deplasri colective ale atomilor n

diferite zone ale materialului. Acest fapt ducnd la tensionarea reelei, i

deformare plastic.


62_________________________________________________________________

Atomii au deplasri pe distane interatomice ce nu depesc

lungimea dimensiunilor reelei. Deformarea plastic se realizeaz pe

anumite plane prefereniale cu densitatea maxim de atomi (fig. 4.5).

Fig.4.5

n urma obinerii martensitei materialul capt o duritate foarte

mare deoarece reeaua de cub alungit este cea mai rezistent dintre toate

formele pe care le poate lua aliajul de Fe-C.

Transformarea nu este complet deoarece o parte din austenit

rmne nemodificat i poart denumirea de austenit rezidual. Ea este

de nedorit n masa de martensita deoarece este moale.

Fig.4.6 Microstructura martensitei (300:1)


63_________________________________________________________________

4.5 Particulariti ale rcirii austenitei cu viteze variabile sau

constante.

La rcirea austenitei oelurile se comport diferit referitor la

transformrile structurale n funcie de natura lor. Oelurile aliate cu Cr i

Ni, Cr-Si-Mn, i coninut de C peste 0,7% prezint toate cele 3

transformri de pe curba TTT (fig.4.7a-b).

Fig.4.7

Oelurile carbon obinuite prezint numai o singur transformare.

Unele oeluri prezint doar transformri perlitice i martensitice

(fig.4.7.c), altele bainitice i martensitice (fig.4.7.d), iar altele doar

martensitice (fig.4.7.e).


64_________________________________________________________________

4.6 Condiii la nclzirea pentru clire

Viteza de nclzire trebuie s fie astfel aleas nct s nu introduc

tensiuni interne n semifabricat.

Ea trebuie s fie lent sau cu trepte de prenclzire pentru

uniformizarea temporar n toat masa materialului.

Viteza de nclzire depinde de mai muli factori:

- natura materialului;

- dimensiunea i complexitatea piesei;

- tipul cuptorului de nclzire.

Pentru clirea oelurilor hipoeotectoide nclzirea se face peste

linia AC3 cu 30-500C. nclzirea oelurilor hipereutectoide se face peste

linia AC1 i sub linia ACem.

Explicaie: pentru oelurile hipoeotectoide se ncalzeste peste linia

AC3 i nu intre liniile AC1 i AC3 deoarece la rcire Fe se transform n

martensit, ns n masa acesteia rmane Fe netransformat care are

proprieti mecanice sczute.

Pentru oelurile hipereutectoide nclzirea se face ntre AC1 i ACem

i nu deasupra liniei ACem, datorita urmtoarei cauze:

- n masa de metal ncins peste 7210C se afla cementita

secundar care constituie carbura de fier cu proprieti

superioare (duritate ridicat, 75-80 HRC),.

- daca s-ar ridica temperatura n domeniul austenitic,

atunci structura materialului ar deveni grosolana, i deci

susceptibila la fisuri, deoarece este fragila. n acest caz

structura are un aspect de supranclzire.

- datorita temperaturii ridicate i vitezei de rcire mare

se creeaz tensiuni interne mari care duc la deformarea pieselor

tratate.


65_________________________________________________________________

Fig.4.8

Pentru oelurile aliate la cere este dificil aflarea punctelor de

transformare se recurge la metoda dilatometric ca n figura urmtoare:

Fig.4.9

Pe diagram se observa faptul ca odat cu creterea temperaturii

creste i dilatarea materialului metalic (a). La o anumit temperatur T0 se

nregistreaz o anomalie, deoarece se observ c temperatura crete n


66_________________________________________________________________

continuare, nsa materialul se contract ntre temperaturile T0 i T1 (b).

Aceasta anomalie se explic prin faptul ca n punctul de transformare a

feritei n austenit are loc o scdere de volum deoarece volumul reelei de

ferit este mai mare dect al austenitei.

VspecificFe=0,1271 cm3/gr;

VspecificFe= 0,1212 cm3/gr.

Deci prin aceasta metod se pot afla punctele critice de

transformare i implicit i temperatura de nclzire pentru clire.

4.7 Condiii la rcire pentru clire.

Viteza de rcire trebuie s fie astfel aleas incat s aib loc

transformarea austenitei n martensit, dar se nu introduc tensiuni interne

mari, ce ar putea duce la deformarea pieselor.

Fig.4.10 Viteza critic - viteza de la care se obine martensita.

Mediile de rcire sunt diverse, pornind de la ap, ap distilat,

uleiuri minerale, bai de sruri topite, aer comprimat, aer liber.

Viteza cea mai mare de rcire este atunci cnd se rcete cu ap.


67_________________________________________________________________

Fig.4.11

n cazul rcirii cu ulei temperatura din suprafaa piesei este mai

aproapiat de cea din centru, evitnd astfel tensionarea materialului. Se

observa din fig4.11.b c transformarea martensitei are loc la o

temperatura relativ constant, spre deosebire de rcirea cu ap, unde se

observa ca martensita e transformata cu o viteza de rcire mare.

La introducerea materialului metalic ncins n mediul de rcire se

produce, mai nti o pelicula de vapori care ngreuneaz rcirea, fig 4.12,

poriunea a.


68_________________________________________________________________

Fig.4.12

n perioada imediat urmtoare pelicula de vapori e distrus i

rcirea e rapida, deoarece mediul de rcire ajunge la fierbere. Aceasta

rcire continu pn sub temperatura de fierbere al mediului de rcire,

perioada n care schimbul de cldura se face mai greu (panta de rcire se

atenueaz, c). n acest caz schimbul de cldur se face prin conducie i

radiaie.

Fig.4.13

n figura 4.13 se prezint modul de rcire pentru diferitele medii.


69_________________________________________________________________

4.8 Tensiunile interne i efectele lor.

Tensiunile interne se datoreaz diferenelor de temperatur la

rcire ntre straturile din suprafaa i din centrul piesei, dar i datorit

transformrilor de structura ce au loc n masa materialului.

Exista 2 mari ctegorii de tensiuni ntlnite n cadrul tratamentelor

termice:

- tensiuni termice;

- tensiuni structurale.

4.9 Efectele tensiunilor termice.

La introducerea piesei n lichidul de rcire suprafaa exterioar a

piesei care intr n contact cu mediul se aceste rapid, contractndu-se,

deci exercit asupra miezului un efect de comprimare.

In cea de-a doua a faz a rcirii temperatura miezului e mai mare

dect a suprafeei. Este rndul miezului s se contracte, ns nu este

posibil deoarece ar trebui s trag nspre el partea exterioar a piesei care

este deja rigid. Se realizeaz un efect invers, din aceasta cauz i miezul

se va ntinde comprimnd partea exterioar a piesei.

Fig 4.14


70_________________________________________________________________

4.10 Efectele tensiunii structurale.

La rcirea n marginea piesei se formeaz martensita, volumul

crete brusc ducnd la ntinderea suprafeei.

Efectele datorate tensiunii structurale sunt exact invers efectelor

datorate efectelor termice, fig. 11.

Fig.4.15

Cele mai periculoase sunt cele structurale, acestea ducnd la

deformaii majore.

4.11 Procedee de clire.

Condiiile introducerii pieselor nclzite in vederea clirii

acestora sunt urmtoarele:

- piesele drepte i lungi se introduc n baia de rcire

perpendicular pe suprafaa mediului;

- discurile se introduc perpendicular pe suprafaa mediului;

- inelele se introduc cu generatoarea perpendicular pe suprafaa;

- piesele cu dimensiuni complexe nu trebuie s formeze bule n

caviti deoarece acestea sunt concentratoare de tensiuni;


71_________________________________________________________________

- blocurile mare se clesc cu viteza mare pentru ca tensiunile

termice s echilibreze tensiunile structurale;

- piesele plate i subiri se clesc n matrie.

Rezultatele bune se obin n rcirea n 2 medii, fiind greu de

apreciat punctul cnd se face rcirea dintr-un mediu n altul.

Fig.4.16

4.12 Clibilitatea. Determinarea clibilitii

Clibilitatea este proprietatea materialelor metalice care exprim

adncimea startului clit. Este influenata de viteza critica de rcire,

fig.4.17.

Cibilitatea este influenata i de procentul de carbon de peste

0,9%.


72_________________________________________________________________

Elementele de aliere ca muta spre dreapta curbele TTT astfel c

oelurile alite se pot clii la viteze mici de rcire.

Fig.4.17 Fig.4.18

Metodele de analiz ale clibilitii sunt urmtoarele:

- spargerea epruvetei i observarea cu ochiul liber a stratului

clit;

- analiza la microscop a stratului cald;

- determinarea duritii unei epruvete cu seciune rotunda pe

diametru, ncepnd de la margine spre centru obinnd curbele

U (fig.4.19).

Fig.4.19


73_________________________________________________________________

Cea mai des folosita metoda pentru msura durabilitii este

metoda Jominy, care const n msurarea durabilitii unei probe

cilindrice nclzite la temperatura de austenizare i rcit frontal cu jet de

ap, ca n fig. 4.20.

Fig.4.20 1-bazin de apa; 2-conducta;3-robinet ;4-jet de apa;5-epruveta clita;6-

inel de susinere;7-bara susinere.

Fig.4.21


74_________________________________________________________________

Fig.4.22 Diagrama duritii pe generatoare d=20 mm, L=100 mm.

Se definete ca fiind diametrul critic, diametrul la care n centrul

epruvetei se obine o structura semimartensitic.

Se definete ca fiind diametrul ideal, diametrul la care n centrul

epruvetei se obine 100% martensit.

4.13 Clirea superficiala.

Exista piese supuse la ocuri i la uzura pe suprafeele exterioare.

Aceste trebuie s aib tenacitate n miez i duritate la suprafaa. Acest caz

se poate rezolva prin aplicarea procedeului de clire superficial.

Avantaje:

- rapiditate mare;

- automatizare;

- oxidare i decarburare sczut a suprafeelor.

Dezavantaje:

- utilaje costisitoare;

- nu se poate realiza pe toate suprafeele datorit complexitii

piesei.


75_________________________________________________________________

Viteza de nclzire trebuie s fie mare i durata de meninere mic,

pentru a nu se produce nclzirea spre miez a semifabricatelor, totui

trebuie avut grij ca n stratul superficial temperatura s fie n domeniul

austenitic.

Sursele de nclzire trebuie s asigure o temperatur nalt n

intervale scurte de timp:

- bai topite (10 W/cm2s);

- in clire cu flacra (150 W/cm2s);

- nclzire prin inducie (2500W/cm2s).

Cele mai utilizate procedee de nclzire pentru clirea superficiala

sunt nclzirea cu flacr i prin inducie.

4.14 nclzirea cu flacr.

Se realizeaz prin arderea unui gaz combustibil n oxigen. Se

folosesc instalaii speciale, capetele de ardere fiind asemenea cu cele de la

sudarea cu flacr.

Fig.4.23

Temperatura ajunge n jurul valorii de 31250C.

Se clasific n doua categorii:

- nclzire simultan (static i n micare);

- succesiva.


76_________________________________________________________________

nclzirea simultana se realizeaz prin nclzirea ntregii suprafee,

urmat apoi de rcirea acesteia.

nclzirea simultana static se realizeaz nclzind toata suprafaa

nemicnd suflaiul i se preteaz pieselor cu suprafee mici(uruburi s.a.).

nclzirea simultan n micare se realizeaz prin micri pendulare

i se preteaz la suprafee mari (roi dinate, .a.).

Turaia pieselor supuse clirii este de 80-120 rot/min., unghiul de

atac al suflaiului este de 120-180o.

Clirea succesiv se realizeaz prin nclzirea pieselor urmat,

imediat de rcirea acesteia cu jet de ap.

4.15 Factori tehnologici la clirea cu flacr.

Acetia sunt urmtorii:

- distana dintre arztor i piesa;

- forma i complexitatea piesei;

- natura gazului combustibil i puterea lui de nclzire;

- viteza de nclzire a piesei;

- natura materialului piesei.

Adncimea stratului clit nu trebuie s fie mai mare de 10%, i mai

mica de 2%;

4.16 nclzirea prin inducie electromagnetica.

Michael Faraday a descoperit fenomenul de inducie

electromagnetic n 1831. El a constatat c prin variaia unui cmp

magnetic se poate produce curent electric.

Circuitul unei bobine se nchide printr-un galvanometru .

Neexistnd generator n circuitul electric, acul galvanometrului nu

deviaz .La introducerea unui magnet n bobin se constat c acul

galvanometrului deviaz atta timp ct magnetul intr n bobin ,dar


77_________________________________________________________________

revine la zero cnd magnetul se oprete. La scoaterea magnetului din

bobin acul galvanometrului deviaz n sensul opus celui precedent .Prin

urmare, la micarea magnetului n bobin ia natere un curent electric .

Un asmenea curent se numete curent indus.

Se obin aceleai rezultate dac magnetul rmne fix i se mic

bobina .

Fenomenul de producere a unei tensiuni electromotoare ntr-un

circuit care nconjoar un flux magnetic variabil se numete inducie

electromagnetic.

Spre deosebire de procedeul precedent la aceasta nclzire piesei se

face n interior, iar ntreg volumul la care ne-am propus s realizm

tratamentul termic se nclzete rapid. Se disting 4 zone distincte ca n

fig.4.24.

Fig.4.24

Zona 1 este nclzita peste temperatura punctului AC3

(supranclzit);

Zona 2 este cuprins intre temperatura punctului AC1 i AC3;

Zona 3 este subnclzit temperaturii punctului AC1;

Zona 4 miezul rmane rece.


78_________________________________________________________________

Inductoarele sunt sub forma de spiral, formate din conductori de

Cu, evi de rcire, tlpi de fixare, etc.

Fig.4.25 Spira inductor 30 40 mm (200 kW; 3000 Hz)

Fig.4.26 Inductor calire roata cu cale de rulare dubla

4.17 Condiii tehnologice la nclzirea prin inducie

electromagnetica.

- inductorii paralelipipedici sunt mai productivi dect cei

cilindrici;

- dac piesa este orientat dezaxat atunci nclzirea este

neuniform.


79_________________________________________________________________

- daca spirele sunt apropiate adncimea de nclzire este mai

mare, iar daca spirele sunt deprtate adncimea de nclzire

este mai mic.

Fig.4.27 Instalatie de calire cu deplasare pe orizontala, fara prindere ntre

vrfuri

4.18 Defecte de clire.

- dac viteza de nclzire este lenta, atunci austenita va fi

omogen dar la rcire se va obine o cantitate mai mare de

austenita reziduala ducnd la micorarea duritii;

- dac viteza de nclzire este prea mare atunci vor exista

diferene mari de temperatura ntre suprafa i miez ceea ce va

duce la tensionarea materialului

- dac se ncalzete la temperaturi mai mari dect temperatura de

nclzire atunci structura va avea un aspect de supranclzire,

grunii vor fi mari, deci va avea o granulaie grosolan, ceea

ce duce la fragilizarea materialului metalic. Se remediaz

printr-o recoacere de normalizare;


80_________________________________________________________________

- dac nclzirea se face sub temperatura de nclzire, atunci se

va obine n afara martensitei i ferita care este de nedorit

datorita proprietarilor sale mecanice slabe;

- mediul de rcire influeneaz i el prin oxidarea sau

decarburarea suprafeelor;

- poziia incorect de introducere a pieselor n mediul de rcire

poate duce la deformaii sau chiar la fisurarea piesei.

4.19 Revenirea.

Tratamentul termic de revenire, urmrete modificarea structurii

din martensita i ferita i carburi fine.

Dac se urmrete pe curba dilatometria la nclzire se observa 3

zone (fig. 4.28):

Fig.4.28

Zona I este cuprinsa n intervalul de nclzire pan la 150o-2000C

arat faptul c materialul se comprim, i micoreaz dimensiunile;


81_________________________________________________________________

Zona II este cuprinsa n intervalul de nclzire pana la 270o-

300oC ne arata o ntindere a materialului;

Zona III este cuprinsa n intervalul de nclzire pana la 300o-

600oC ne arata din nou o comprimare a materialului.

La nclzirea peste 150oC n masa de martensit se separ carbura

cu grade de dispersie mare. Intre 150o-300oC se poate separa n

continuare carbura din soluia crescnd n dimensiuni carburile,

totodat aceasta mrire realizndu-se i prin coagularea grunilor de

dimensiuni mai mici.

Tot n acest interval se transforma martensita. n jurul valorii de

350oC carburile se dizolv n masa soluiei , iar pe msur ce coninutul

de carbon crete, soluia devine suprasaturat, mpingnd carbonul la

marginea grunilor unde se formeaz cementita sub forma de globule.

Revenirea se realizeaz ntotdeauna dup clire, ea avnd ca scop

nlturarea tensiunilor remanente de la clire, precum i scderea duritii

i mbuntirea prelucrabilitii dup clire a materialului.

Revenirea se clasific n 3 mari categorii:

- revenire joas pn n 150o-200oC, la care se urmrete

ndeprtarea tensiunilor remanente;

- revenire medie 200o-400oC, la care se urmrete scderea

duritii i ndeprtarea tensiunilor remanente;

- revenire nalt 400o-600oC, se urmrete realizarea

structurilor sorbitice.

4.20 Particulariti ale tratamentelor termice aplicate

oelurilor aliate.

Elementele de aliere influeneaz cementita eutectoid, precum i

liniile AC1 i AC3. Elementele chimice care formeaz carburi sunt acelea


82_________________________________________________________________

care au pe ultimul strat, d, o lipsa de electroni, aceasta ar putea fi suplinita

de electronii de valena ai carburii.

Dac raportul dintre raza atomic a carbonului i a elementelor de

aliere depaseste valoarea de 0,59% atunci opusul chimic rezultat poart

numele de faz de ptrundere. Exemple: TiC, ZrC, NbC, VaC, TaC, Wc,

etc. Alte elemente de aliere formeaz carburi i anume: cromul, fierul i

manganul: Cr2C3, Fe3C, Mn8C, etc. Elementele care nu formeaz carburi

sunt: Co,Ni, Si, Al, N

Ordinea activitii cu formarea carburilor a elementelor de aliere

este urmtoarea: Ti, Va, Ta, Nb, W, Cr, Fe, Mn.

Dac elementele sunt n cantitate mare i procentul de carbon la

fel se pot produce carburile.

Dac elementele de aliere sunt n cantitate mai mare dect

coninutul de carbon acestea vor absorbi coninutul de carbon, iar restul

se va dizolva n masa metalelor.

4.21 Medii de rcire sintetice.

Datorita complexitii pieselor ca forma i material, mediile de

rcire convenionale ( apa, uleiurile minerale, bile de sruri topite, etc.)

nu pot satisface cerinele pentru ntreaga gama de tratamente.

Dezavantajele apei constau n faptul c viteza de rcire este mare i

se produc diferene de temperatura ntre suprafaa i miez rezultnd

tensiuni interne mari, ce pot duce la deformaii i fisuri. De aceea se

folosete uleiul care are o viteza de rcire mai mic, ns i acesta

prezint un dezavantaj i anume faptul ca la introducerea piesei n mediul

de rcire se formeaz o bul de vapori care nconjoar piesa i ncetinete

procesul de rcire, cunoscut sub denumirea de calefacie.

Pentru evitarea tensiunilor interne structurale, rcirea n domeniul

martensitic trebuie s fie cat mai lenta. Din aceasta cauza s-a apelat la


83_________________________________________________________________

rcirea n apa pana deasupra punctului martensit start, i rcirea n

continuare n ulei pana la temperatura mediului ambiant.

Problema care exista const n dificila apreciere a momentului de

trecere dintr-un mediu n altul. Dac se trece mai devreme, adic la o

temperatur mai nalt se obine perlita, dac se trece mai trziu, la o

temperatura mai mic apar tensiunile. Toate aceste dezavantaje i

neajunsuri au condus la realizarea unor medii sintetice, care au o vitez

de rcire mai mica dect a celor convenionale. Un astfel de exemplu este

mediul de ap n amestec cu un copolimer, acrilat se sodiu acrilamida.

Concentraia acestuia este cuprinsa intre 0,1-1%.

n momentul rcirii copolimerul intr n reacie i se consum, de

aceea dup fiecare rcire soluia trebuie completat.

Aplicaii ale acestor medii sintetice sunt urmtoarele:

- rcirea pentru clire;

- rcirea pentru clirea superficiala (roti dinate);

- rcirea pentru clirea de dup cementare;

- rcirea pentru clirea fontelor;

- rcirea pentru patentarea srmelor.


84_________________________________________________________________

CAPITOLUL V

TRATAMENTE TERMOCHIMICE

5.1 Noiuni generale

Tratamentele termochimmice reprezint tehnologii de natur

metalurgic, prin care se introduc anumite sorturi de atomi n straturile

superficiale ale unui material metalic, n scopul obinerii unor anumite

proprieti. Aadar, la tratamentul termochimic se modific proprietile

stratului superficial, nu numai datorit modificrii structurii lui, ci i

compoziiei chimice.

Tratamentele termochimmice acele tratamente care pe lang

nclzirea, meninerea i rcirea unui aliaj metalic asupra materialului mai

acioneaz i un element chimic activ.

Prin aplicarea tratamentului termochimic se obine o durificare

superficial a suprafeei, rezisten la coroziune, etc.

Avantajele fa de clirea superficial sunt urmtoarele:

nu exist straturi supranclzite;

proprietile mecanice i tehnologice ntre suprafaa i miez

sunt mai pregnante;

se pot trata materiale indiferent de complexitatea formei

constructive.

5.2 Clasificarea tratamentelor termochimice.

Tratamentele termochimice pot fi clasificate dup criteriul

elementului de mbogire superficial:

- tratamente termochimice dup care nu se mai realizeaz

clirea i revenirea: nitrurare, borizare.


85_________________________________________________________________

- tratamente termochimice dup care urmeaz tratamente de

mbuntire: cementarea, carbonitrurare.

- tratamente termochimice pentru piese rezistente la uzur

superficial: cianurarea, sulfoceanurarea.

- tratamente termochimice pentru protecia mpotriva oxidrii:

aurerizarea, zincarea.

- tratamente termochimice pentru protecia mpotriva

coroziunii: cromare, borizarea.

5.3 Etapele unui tratament termochimic sunt:

- disocierea, d;

- absorbia, A;

- difuzia, D.

Disocierea este imbogatirea mediului cu atomi ai elementului activ

(carbon, azot, sulf);

Procesele de disociere pot avea loc att n cazul compuilor chimici

ct i n cazul moleculelor elementelor simple:

2NH3

ToC

3H2 + 2Nx

N2

ToC

2Nx

Procesul de disociere este definit prin gradul de disociere, care

arat volumul ocupat de atomii liberi n raport cu ntregul volum al

gazului. Gradul de disociere poate fi modificat de la 0 la 100% i pentru

procesele de tratament termochimic n gaze (nitrurare, carburare, etc.) el

poate fi reglat prin temperatur, viteza de deplasare a gazelor, debit de

gaze etc.

Absorbia este ptrunderea n suprafaa materialului a atomilor

elementului activ datorita aviditii materialului n piesa.


86_________________________________________________________________

Metalul absoarbe numai atomii liberi, activi care se formeaz la

disocierea moleculelor. Absorbia poate fi reprezentat ca o ptrundere a

atomilor activi, care exist n numr mare la suprafa, n locurile cu

imperfeciuni ale reelei sau ca o reacie chimic ntre atomii gazului i

atomii metalului. n primul caz se formeaz la suprafa o soluie solid,

iar n al doilea caz se formeaz un compus chimic. n funcie de natura

atomilor care particip la tratamentul termochimic, aceste tipuri de

adsorbie pot avea loc singular sau simultan.

Capacitatea de absorbie a suprafeei depinde de mai muli factori:

natura metalului, natura elementului de difuziune, proporia lui n mediul

de tratament, starea suprafeei.

Disocierea este ptrunderea elementului activ n interiorul piesei

pe o anumita adncime.

Acest proces este posibil dac elementul care difuzeaz este solubil

n metalul de baz i dac temperatura este deajuns de nalt pentru a

asigura atomilor o energie de activare suficient de mare pentru

desfurarea perceptibil a procesului. Difuziunea este condiionat de

tendina de uniformizare a concentraiei soluiei solide, ntruct aceasta

corespunde unei stri cu minimum de energie liber. Procesele de difuzie

se desfoar n conformitate cu legile lui Fick.

- daca dA mediul este bogat n atomi activi i se depune pe

suprafaa piesei, ex: carbonul, daca se depune rezulta negru de fum.

- AD rezult o concentraie maxim a atomilor elementelor

active.


87_________________________________________________________________

5.4 Cementarea.

Este tratamentul termochimic prin care suprafaa pieselor este

mbogit n atomi de carbon. Temperatura la care se realizeaz este de

900-950 o

C i se aplic numai atomilor cu un coninut sczut de C, sub

0,2%, de obicei oelurile de cementare care sunt OLC15-OLC25.

Procesele de cementare se desfoar la anumite temperaturi, prin

difuziune atomic, i difuziune reactiv: n primul caz, difuziunea se

produce ntr-o singur faz, iar n al doilea caz, n stratul de difuziune se

pot forma dou sau mai multe faze, cu compoziie chimic i structur

cristalin diferit de ale masei metalice de baz, rezultnd variaii brute

de concentraie ale elementului de cementare.

Cementarea este influenata de urmtorii factori:

- natura materialului;

- temperatura de nclzire;

- mediul de carburare.

Daca absorbia materialului este mare i difuzia la fel atunci atomii

vor ptrunde spre centrul piesei mbogind austenita pana la saturaie,

fig.5.1.

Fig.5.1

Dac se continu procesul de difuziune i C este n exces, austenita

va elimina C ctre marginea grunilor formnd o reea de cementit fin,

curba 3.


88_________________________________________________________________

Dac temperatura de cementare este sub punctul AC1 de pe

diagrama Fe-C, atunci ferita va fi mbogita n C i surplusul de C va fi

poziionat la limita grunilor de Fe formnd cementita.

Dac rcirea este lenta dup cementare n stratul superficial se va

obine o mbogire n C de pana la 0,9%, miezul rmnnd n granulaie

mari.

Dac viteza de rcire este mare atunci stratul superficial va fi

transformat n martensit.

Caracteristicile mediului de carburare sunt:

- potenialul de carburare Cp, consta n procentul atomilor de C pe

unitatea de volum a mediului;

- puterea de carburare, const n puterea de absorbie a materialului

n atomii de C.

Pentru temperaturile importante la carburare, concentraia de

saturaie are valorile din tabelul 5.1.

Tabelul 5.1. Valorile concentraiei de saturaie (Csat) la diferite temperaturi de

carburare

Temperatura, oC 750 800 850 875 900 925 950

%Csat 0,85 1,00 1,15 1,22 1,28 1,35 1,40

5.5 Cementarea n mediul solid

Este cel mai vechi procedeu i const n mpachetarea pieselor ce

se supun cementrilor ntr-o cutie cu mediu solid capabil s disocieze

atomi de C. Aceasta cutie se introduce ntr-un cuptor pn cnd

temperatura cutiei va ajunge la valoarea de 900-950 o

C. Timpul de

meninere este de 13 ore, datorita faptului ca mediul de carburare are o

conductibilitate termica redus.

Raportul trebuie s fie 80/20, umiditatea s fie sub 5%.


89_________________________________________________________________

Prin reacia dintre carbune si oxigenul din aer, la temperaturi nalte

se formeaz dioxidul de carbon (CO2), care reacioneaz cu crbunele,

reducandu-se la oxid de carbon (CO). n contact cu suprafaa metalului,

oxidul de carbon se descompune n dioxid de carbon i in carbon atomic;

formand cementita, sau se dizolva n austenit.

Mediile carburante solide sunt alcatuite din crbuni de lemn sub

forma de granule, mai rar din crbuni de pmant (turba i cocs) sau

carbune animal. Pentru. accelerarea cementrii n mediu solid, se

folosesc i anumite substane cu rol de accelerator al procesului, numite

Documents

Tratamente Termice Si Materiale Speciale