KWALIFIKACJA MTL3 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 35.
Określ na podstawie wykresu jaka powinna być temperatura wyżarzania normalizującego dla stali niestopowej zawierającej 0,5% C.
Ilustracja przedstawia wykres fazowy dla stali niestopowej, który jest używany w kontekście egzaminu zawodowego dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wyżarzanie normalizujące dla stali niestopowej o 0,5% C dobiera się z wykresu temperatur obróbki cieplnej (zależność od zawartości węgla). Odczyt dla 0,5% C wskazuje ok. 820°C. Pozostałe wartości są zbyt niskie (bliżej obszaru przemian) lub zbyt wysokie względem zalecanego zakresu dla normalizowania.

Pełne wyjaśnienie:

Wyżarzanie normalizujące (normalizowanie) polega na nagrzaniu stali do temperatury zapewniającej uzyskanie austenitu, a następnie chłodzeniu na powietrzu w celu ujednorodnienia struktury i poprawy własności. W praktyce temperatura normalizowania zależy od zawartości węgla, dlatego w zadaniach egzaminacyjnych często wymaga się odczytu z wykresu (dla stali niestopowych).

Dla stali o zawartości 0,5% C (stal podeutektoidalna) wykresy doboru temperatur obróbki cieplnej pokazują temperaturę normalizowania w okolicy ~820°C. Taka wartość jest typowa dla zakresu, w którym materiał jest w pełni austenityzowany i po chłodzeniu na powietrzu uzyskuje się strukturę "znormalizowaną".

Dlaczego pozostałe propozycje nie pasują do normalizowania dla 0,5% C?

  • ~720°C jest zbyt niska dla normalizowania stali podeutektoidalnej; to okolice temperatur przemian, a nie typowa temperatura zabiegu normalizującego dobieranego z wykresów technologicznych.
  • ~780°C bywa spotykane w niektórych procesach lub dla innych zawartości węgla, ale dla 0,5% C z wykresów doboru temperatur normalizowania jest zwykle za nisko, bo może nie zapewniać pełnej austenityzacji w całej objętości wsadu (w zależności od wykresu i przyjętych założeń).
  • ~860°C jest z kolei wyraźnie wyższa; takie temperatury mogą być rozważane dla innych zakresów składu lub innych zabiegów, ale dla normalizowania 0,5% C odczyt z typowych wykresów wskazuje niższą wartość około 820°C.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w poleceniu jest "na podstawie wykresu", kluczowe jest korzystanie z właściwego wykresu doboru temperatur i zachowanie przybliżenia "~" (tolerancja odczytu). Bez tego łatwo pomylić temperaturę zabiegu z samymi temperaturami krytycznymi.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wyżarzanie normalizujące to obróbka cieplna polegająca na nagrzaniu stali do temperatury zapewniającej odpowiedni stan struktury (zwykle austenityzację), wygrzaniu i chłodzeniu na powietrzu. Celem jest ujednorodnienie struktury i własności po wcześniejszych procesach.
Temperaturę dobiera się z wykresu lub zaleceń technologicznych dla stali niestopowych, w funkcji zawartości węgla. Kluczowe jest, by nie zgadywać "z pamięci", tylko odczytać wartość z właściwej krzywej i zastosować przybliżenie zgodne z dokładnością wykresu.
Zawartość węgla silnie wpływa na temperatury obróbki cieplnej. W wykresach doboru temperatur normalizowania inna wartość będzie dla 0,2% C, inna dla 0,5% C, a jeszcze inna dla stali o wyższej zawartości węgla. Dlatego %C jest parametrem wejściowym do odczytu.
Nie zawsze. Wartość zależy od przyjętego wykresu/zaleceń, a w praktyce także od wymiarów wsadu, sposobu nagrzewania i czasu wygrzewania. Dlatego w testach często podaje się odpowiedzi w formie przybliżonej "~", zgodnej z odczytem z wykresu.
Najczęściej myli się osie (temperatura vs zawartość C), odczytuje z niewłaściwej krzywej (np. dla innego zabiegu) albo zaokrągla zbyt agresywnie. Zdarza się też wybór wartości "znanej" (np. okolic 723°C) zamiast tej wynikającej z wykresu technologicznego.
Znak "~" oznacza wartość przybliżoną, bo wykresy mają ograniczoną dokładność i wymagają interpolacji między punktami. Na egzaminie liczy się poprawny rząd wielkości i prawidłowy odczyt z właściwej krzywej, a nie co do 1°C.
Normalizowanie stosuje się m.in. po kuciu, walcowaniu lub spawaniu, aby wyrównać strukturę i własności mechaniczne. W zakładzie metalurgicznym pomaga przygotować materiał do dalszej obróbki (np. skrawaniem) i zmniejszyć niejednorodności po przeróbce plastycznej.
W zadaniach rozróżnienie wynika z nazwy zabiegu oraz z wykresu doboru temperatur. Normalizowanie jest zwykle kojarzone z chłodzeniem na powietrzu i temperaturą dobraną pod uzyskanie struktury znormalizowanej, a inne wyżarzania mogą mieć inne zakresy temperatur i inne warunki chłodzenia.
W warunkach egzaminu należy oprzeć się na tym, co da się jednoznacznie odczytać (skala, opisy osi, krzywe). Jeżeli nieczytelność uniemożliwia odczyt, problem powinien zostać zgłoszony nadzorowi. W nauce własnej warto ćwiczyć na wykresach o różnych skalach.
Najlepiej ćwiczyć odczyt z wykresów: zaznaczanie %C na osi, znalezienie właściwej krzywej dla danego zabiegu i odczyt temperatury z uwzględnieniem przybliżenia. Pomaga też znajomość pojęć: normalizowanie, austenityzacja oraz wpływ zawartości węgla na zakresy temperatur.
info

Statystycznie 43% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Wyżarzanie normalizujące dla stali niestopowej o 0,5% C dobiera się z wykresu temperatur obróbki cieplnej (zależność od zawartości węgla)."

Źródła:

  • Wikipedia: Normalizing (metalworking) – opis procesu i ogólne zasady doboru temperatury, https://en.wikipedia.org/wiki/Normalizing_(metalworking) (dostęp: 13.03.2026)
  • Wikipedia: Heat treating – podstawowe informacje o obróbce cieplnej metali, https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_treating (dostęp: 13.03.2026)
  • Wikipedia: Iron–carbon phase diagram – informacje o układzie Fe–C i temperaturach przemian, https://en.wikipedia.org/wiki/Iron%E2%80%93carbon_phase_diagram (dostęp: 13.03.2026)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z obróbki cieplnej stali (rozdziały: normalizowanie, temperatury krytyczne, dobór temperatur)
  • Materiały dydaktyczne szkoły/CKZ dotyczące wykresów technologicznych obróbki cieplnej
  • Ćwiczenia z odczytu wykresów (zawartość C vs temperatura zabiegu) na przykładach stali niestopowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego