Artykuły branżowe

Bainit - metastabilny składnik powstający z rozpadu austenitu w przedziale temperatur między temperaturą powstawania perlitu a temperaturą początku pojawiania się martenzytu. Zawiera przesycony ferryt, w którym węgiel jest wydzielany w postaci węglików.

Austenit - składnik strukturalny stopów żelazo-węgiel, jest roztworem stałym jednego lub więcej pierwiastków w żelazie. Produktami przemiany austenitu w ferryt mogą być: ferryt ziarnisty, ferryt płytkowy, ferryt bainityczny, ferryt iglasty, martenzyt.

Ferryt - składnik fazowy i strukturalny stopów żelazo-węgiel, roztwór stały jednego lub więcej pierwiastków w żelazie ? lub żelazie ?. Jest międzywęzłowym roztworem stałym węgla i innych pierwiastków w żelazie ?.

Troostyt - to drobnoziarnista odmiana perlitu, czyli mieszanina ferrytu i cementytu powstająca z austenitu w wyniku przemiany izotermicznej.

- Wpływ obróbki cieplnej na strukturę wewnętrzną śrutu, jego twardość i trwałość

Mikrostruktura odlewanego staliwa wysokowęglowego do produkcji śrutu jest martenzytem soczewkowym i austenitem szczątkowym, która jest przekształcana z dendrytycznego austenitu z poważnym rozdziałem kompozycji z uwagi na szybkie krzepnięcie podczas odśrodkowego rozpylania i chłodzenia wodą. Ten proces jest niwelowany za pomocą hartowania, tj. procesu transformacji martenzytycznej. Taki śrut, ze względu na mikropęknięcia spowodowane przez uderzenie kruchego martenzytu w płytkę z austenitu szczątkowego, ma zawsze niższą twardość, która wynosi tylko około 60,1 HRC. Jeśli odlew ze staliwa wysokowęglowego śrutu jest bezpośrednio hartowany przez 30 minut, segregacja kompozycji jest prawie wyeliminowana. Gdy próbka odlewu jest odpuszczana w temperaturze 550°C przez 30 minut, to mikrostruktura węglika segreguje się na granicy austenitu dendrytów, jest łatwa do złamania i posiada krótką żywotność. Przy dwukrotnym hartowaniu próbki w 840°C przez 30 minut w powietrzu mikrostruktura przekształca się w cienki skrytokrystaliczny martenzyt z niewielką ilością austenitu i niektóre nierozwiązane granulowane węgliki. Skład segregacji jest lepszy i zwiększa się twardość do HRC 63. Przy wzroście temperatury odpuszczania mikrotwardość zmniejsza się stopniowo od HRC63.1, która jest twardością badanej próbki, a po dwukrotnym hartowaniu i odpuszczaniu HRC36.1. Zgodnie z zaleceniami ISO 11124-3 [1] i SAE J827, twardość staliwa wysokowęglowego śrutu powinna mieć HRC40-50, po podwójnym ulepszaniu cieplnym (hartowaniu w temperaturze 840°C w powietrzu przez 30 minut) i odpuszczaniu przez 30 minut w powietrzu w temperaturze 400-500°C, czas życia ERVINA śrutu z wysokowęglowego staliwa rośnie wraz ze wzrostem temperatury hartowania, co przejawia się poprawą trwałości i zmniejszeniem szybkości jego zużycia.

Śruty okrągłe z natury rzeczy są trwalsze od śrutów ostrokrawędziowych (łamanych), gdyż są one wytwarzane przez kruszenie niekształtnych śrutów okrągłych. Pozostające w nich pęknięcia częściowe przy pierwszym uderzeniu w powierzchnię obrabianą spowodują pełne rozłupanie ziarna śrutu ostrokrawędziowego.

Procesy destrukcji śrutów

Złuszczanie powierzchni śrutu ma miejsce, gdy najtrwalszy śrut okrągły jest pozbawiony wymienionych wad, a więc jest najwyższej jakości. Śruty miękkie (niskowęglowe i kuliste nierdzewne) podczas wielokrotnego ich użycia zwiększają twardość swojej warstwy zewnętrznej, co prowadzi do ich złuszczania się według tego schematu, co jest również cechą ich wysokich trwałości. Złuszczanie rdzeniowe śrutu ma miejsce głównie pośród śrutów wysokowęglowych bez właściwej obróbki cieplnej. Masywne rozszczepianie pojawia się, gdy śrut (najczęściej żeliwny i wysokowęglowy) posiada puste przestrzenie, wady skurczowe i pęknięcia. Kruche pękanie jest najczęściej charakterystyczne dla śrutów żeliwnych i staliwnych wysokowęglowych hartowanych bez odpowiedniego odprężania końcowego. Krajowy śrut żeliwny łamany (C 2,96) posiada w swojej strukturze wyraźnie wydzielony grafit na osnowie ferrytycznej i cementyczno-ferrytycznej, które obniżają jego właściwości mechaniczne.

Fotografie 1. Śrut staliwny wysokowęglowy po poszczególnych ilościach jego zawrócenia.

Czynniki wpływające na siłę uderzenia ziarna śrutu w powierzchnię obrabianą

- Energia uderzenia ziarna śrutu w powierzchnię obrabianą

Energia ziaren śrutów wynika ze wzoru: EK = mv2/2 = ??d3v2/12. Siła uderzenia ziarna śrutu jest wprost proporcjonalna do ciężaru właściwego śrutu ?, średnicy ziarna w trzeciej potędze d3, prędkości ziarna ścierniwa w drugiej potędze v2. To oznacza, iż w największym stopniu zależy od wielkości ziarna ściernego, a w drugiej kolejności od prędkości uderzenia ziarna ściernego w drugiej potędze (v2), natomiast w mniejszym stopniu od ciężaru właściwego ścierniwa (?).