KWALIFIKACJA MTL3 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 37.
Określ na podstawie wykresu, która z podanych temperatur nagrzewania wsadu w procesie hartowania jest właściwa dla wyrobów ze stali niestopowej zawierającej 0,6% C.
Ilustracja przedstawia wykres fazowy dla procesów cieplnych stosowanych w metalurgii, szczególnie w kontekście hartowania i
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dla stali niestopowej o 0,6% C (stal podeutektoidalna) temperatura nagrzewania przed hartowaniem powinna zapewnić wytworzenie austenitu, czyli być powyżej temperatur krytycznych z wykresu.
Wartość 810°C spełnia ten warunek, natomiast 727°C i 770°C mogą być zbyt niskie, a 950°C grozi przegrzaniem i rozrostem ziarna.

Pełne wyjaśnienie:

W hartowaniu kluczowy jest etap austenityzowania, czyli nagrzania stali do takiej temperatury, aby w strukturze powstał austenit (lub austenit z możliwie małą ilością składników niepożądanych dla danego wariantu procesu). Dla stali niestopowej o zawartości 0,6% C (stal podeutektoidalna) dobór temperatury nagrzewania opiera się na temperaturach krytycznych odczytywanych z wykresu (typowo wykres Fe–C lub wykresy z liniami A1/Ac3).

Odpowiedź "810°C" jest właściwa, ponieważ jest to temperatura zapewniająca wejście w obszar austenitu dla tej zawartości węgla, a więc umożliwia prawidłowe zahartowanie po szybkim chłodzeniu. Zbyt niska temperatura skutkuje niepełnym austenityzowaniem, a w konsekwencji mniejszą twardością i nierównomiernymi własnościami po hartowaniu.

  • "727°C" to wartość kojarzona z przemianą eutektoidalną (linia A1). Dla stali podeutektoidalnej sama okolica A1 zwykle nie wystarcza do pełnego austenityzowania przed hartowaniem, więc wybór tej temperatury prowadzi do ryzyka niepełnej przemiany i słabego efektu hartowania.
  • "770°C" może leżeć zbyt blisko granicy przemian dla tej stali (zależnie od wykresu), więc jest obarczone ryzykiem, że część struktury nie przejdzie w austenit. W praktyce dobiera się temperaturę z pewnym "zapasem" powyżej linii krytycznej.
  • "950°C" jest z kolei nadmiernie wysoka dla typowego hartowania takiej stali: może powodować przegrzanie, rozrost ziarna austenitu i pogorszenie własności (np. udarności), mimo że twardość po hartowaniu może pozornie być wysoka.

Na egzaminie warto pamiętać o logice doboru: dla stali podeutektoidalnych temperatura nagrzewania do hartowania musi być na tyle wysoka, aby uzyskać austenit, ale nie na tyle wysoka, by prowadzić do przegrzania. Dlatego wybiera się temperaturę "właściwą z wykresu", a nie wartości graniczne lub skrajne.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To temperatura nagrzewania przed szybkim chłodzeniem, przy której stal przechodzi do zakresu austenitu. Dzięki temu po hartowaniu może powstać martenzyt i uzyska się wysoką twardość. Zbyt niska temperatura daje niepełne austenityzowanie, a zbyt wysoka grozi przegrzaniem.
Zawartość węgla przesuwa położenie temperatur krytycznych na wykresie przemian. Dla stali podeutektoidalnych (poniżej okolic eutektoidu) trzeba dobrać temperaturę powyżej linii krytycznej, aby uzyskać austenit. Inna zawartość C oznacza inne wartości odczytu.
W praktyce dydaktycznej 727°C kojarzy się z temperaturą przemiany eutektoidalnej (linia A1). Jest to ważna granica przemian, ale dla stali podeutektoidalnej sama okolica A1 zwykle nie wystarcza do pełnego austenityzowania przed hartowaniem.
Zbyt niska temperatura może nie wytworzyć odpowiedniej ilości austenitu w całym przekroju, co po chłodzeniu daje mniejszy udział martenzytu. Skutkiem są niższa twardość, większe zróżnicowanie struktury oraz ryzyko, że wyrób nie spełni wymagań technologicznych.
Zbyt wysoka temperatura może powodować przegrzanie stali, rozrost ziarna austenitu i pogorszenie własności mechanicznych (np. udarności). Może też zwiększać ryzyko odkształceń i pęknięć po hartowaniu. Dlatego temperatury dobiera się tak, by uniknąć skrajnych wartości.
Należy znaleźć na osi składu punkt odpowiadający 0,6% C i sprawdzić, przy jakiej temperaturze materiał wchodzi w obszar austenitu (powyżej odpowiedniej linii krytycznej). Następnie wybiera się temperaturę zapewniającą pewny zapas technologiczny, zgodnie z zasadami obróbki cieplnej.
Nie. Temperatura nagrzewania zależy m.in. od zawartości węgla, rodzaju stali (podeutektoidalna, eutektoidalna, nadeutektoidalna), wymiarów wsadu i wymaganej struktury. W zadaniach egzaminacyjnych kluczowy jest poprawny odczyt z wykresu oraz rozumienie, czemu służy austenityzowanie.
Hartowanie składa się z dwóch kluczowych etapów: nagrzania do odpowiedniego zakresu (austenityzowanie) oraz szybkiego chłodzenia. Jeśli etap nagrzewania jest źle dobrany, to nawet prawidłowe chłodzenie nie da oczekiwanych własności. Dlatego dobór temperatury nagrzewania jest podstawową kompetencją.
Częsty błąd to wybór 727°C "bo jest znane" bez sprawdzenia, czy zapewnia austenit. Inny błąd to wybieranie skrajnie wysokiej temperatury z przekonaniem, że "im wyżej, tym lepiej". Pomaga zasada: temperatura ma być powyżej krytycznej, ale nie prowadzić do przegrzania.
Ćwicz odczyt temperatur dla różnych zawartości węgla, rozpoznawaj typ stali (pode- i nadeutektoidalna) oraz ucz się skutków odchyleń temperatury. Dobrą metodą jest robienie krótkich notatek: co daje zbyt niska temperatura, co daje zbyt wysoka, i jaki jest cel austenityzowania.
info

Około 55% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Materiały:

  • Podręczniki z metalurgii i obróbki cieplnej stali (rozdziały o hartowaniu i temperaturach krytycznych)
  • Materiały dydaktyczne dotyczące wykresu równowagi Fe–C oraz interpretacji linii A1/Ac3
  • Instrukcje technologiczne zakładowe (karty technologiczne) dla hartowania stali niestopowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego