KWALIFIKACJA MTL5 - STYCZEŃ 2022

PYTANIE NR 24.
Na podstawie wykresu dobierz czas węgloazotowania gazowego stali C35 w temperaturze 860°C w celu uzyskania warstwy o grubości 0,4 mm.
Ilustracja przedstawia wykres zależności grubości warstwy węgloazotowanej gazowo od czasu węgloazotowania dla stali C35 i
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W zadaniu należy odczytać z wykresu czas potrzebny do uzyskania grubości warstwy 0,4 mm dla węgloazotowania gazowego stali C35 w 860°C.
Przecięcie poziomu 0,4 mm z krzywą dla 860°C wypada w przybliżeniu przy 1,0 h, dlatego ta wartość jest najlepszym przybliżeniem.

Pełne wyjaśnienie:

Węgloazotowanie gazowe jest procesem cieplno-chemicznym, w którym do warstwy wierzchniej stali wprowadzane są atomy węgla i azotu. Efektem jest powstanie utwardzonej warstwy wierzchniej o określonej grubości, zależnej głównie od temperatury i czasu procesu (przy pozostałych warunkach stałych dla danego wykresu).

W tym zadaniu nie wykonuje się obliczeń – kluczowa jest poprawna interpretacja wykresu:

  • odszukaj krzywą odpowiadającą temperaturze 860°C,
  • na osi grubości (warstwy) znajdź wartość 0,4 mm,
  • poprowadź od tego punktu linię do przecięcia z krzywą 860°C,
  • zrzutuj punkt przecięcia na oś czasu i odczytaj wynik.

Z wykresu wynika, że dla 0,4 mm przy 860°C czas jest bliski 1,0 h, dlatego odpowiedź "Około 1,0 h" jest zgodna z odczytem i zaokrągleniem typowym dla danych wykresowych.

Pozostałe propozycje są niepoprawne, ponieważ odpowiadają dłuższym czasom, a więc z wykresu dawałyby zwykle grubszą warstwę niż 0,4 mm (albo odpowiadałyby innemu zakresowi/temperaturze). "Około 1,5 h" i "Około 2,0 h" sugerują znacząco dłuższy proces, natomiast "Około 2,2 h" jest jeszcze dalej od odczytu dla 860°C i 0,4 mm.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdzaj jednostki osi (mm, h) oraz to, czy odczytujesz właściwą krzywą temperatury. W zadaniach wykresowych najczęstszy błąd wynika z pomylenia skali lub krzywej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Węgloazotowanie gazowe to obróbka cieplno-chemiczna, w której do warstwy wierzchniej stali wprowadza się węgiel i azot z atmosfery gazowej. Stosuje się je, aby zwiększyć twardość, odporność na zużycie i poprawić własności tribologiczne powierzchni, przy zachowaniu ciągliwego rdzenia.
Najpierw wybierz krzywą dla zadanej temperatury procesu. Następnie na osi grubości znajdź wymaganą wartość (np. 0,4 mm), poprowadź poziomo do przecięcia z krzywą, a potem pionowo do osi czasu. Odczytany wynik zwykle zaokrągla się do wartości "około".
Wykres technologiczny ma ograniczoną rozdzielczość (skala, grubość linii, odczyt wzrokowy), a dodatkowo dotyczy określonych warunków procesu (atmosfera, potencjał, skład). Dlatego czas wyznacza się z przybliżeniem, a odpowiedzi mają charakter orientacyjny.
Temperatura determinuje szybkość dyfuzji składników w głąb materiału. Przy wyższej temperaturze warstwa narasta szybciej, więc do tej samej grubości potrzeba krótszego czasu. Na wykresie trzeba więc odczytać wartość dokładnie z krzywej odpowiadającej 860°C, nie z sąsiedniej.
Ocenę przydatności konkretnej stali zależy od wymagań konstrukcyjnych i założeń technologii. W praktyce wykres do zadania zakłada, że proces dla C35 jest rozpatrywany i opisany. Na egzaminie kluczowe jest trzymanie się danych z wykresu i poprawny odczyt czasu dla wskazanej stali i temperatury.
Najczęstsze pomyłki to: odczyt z niewłaściwej krzywej temperatury, pomylenie osi (czas/grubość), nieuwzględnienie jednostek oraz odczyt "między kreskami" bez interpolacji. Pomaga prowadzenie linii pomocniczych i sprawdzanie, czy wynik jest logiczny dla trendu na wykresie.
Zwykle nie, ponieważ pytanie wymaga konkretnego odczytu z danego wykresu (dla określonych warunków). Ogólna wiedza o dyfuzji pozwala jedynie ocenić kierunek zmian (dłużej = grubsza warstwa), ale nie daje jednoznacznego czasu. Na egzaminie należy korzystać z ilustracji/wykresu.
To przybliżona miara, jak głęboko zmieniły się własności warstwy wierzchniej wskutek nasycania (węglem i azotem). W zależności od metody oceny może chodzić o warstwę dyfuzyjną lub warstwę efektywną określaną kryterium twardości. W zadaniu przyjmuje się definicję zgodną z wykresem.
Wpływ mogą mieć m.in. skład i aktywność atmosfery (potencjał węgla/azotu), przepływ gazu, rodzaj pieca, stan powierzchni, skład chemiczny stali oraz przygotowanie wsadu. Jednak w zadaniach wykresowych zakłada się, że te czynniki są już "uwzględnione" w danym wykresie.
Sprawdź trend na wykresie: dla stałej temperatury większa grubość powinna odpowiadać większemu czasowi. Upewnij się, że odczyt mieści się w zakresie osi i że nie pomyliłeś jednostek. Porównaj też z wartościami sąsiednich punktów na krzywej (czy wynik nie "odstaje").
info

Statystycznie 27% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Źródła:

  • Szczegółowe informacje wymagają materiałów specjalistycznych: konkretny wykres dołączony jako ilustracja do pytania (źródło wykresu nie zostało podane w treści).

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z obróbki cieplno-chemicznej stali (wykresy kinetyki przyrostu warstwy)
  • Instrukcje technologiczne zakładowe dla węgloazotowania gazowego (jeśli dostępne w pracowni)
  • Zadania treningowe z odczytu wykresów i tabel technologicznych dla procesów dyfuzyjnych

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego