KWALIFIKACJA MTL3 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 37.
Określ na podstawie zamieszczonego wykresu czas nawęglania stalowych kół zębatych na głębokość 1 mm w temperaturze 950oC.
Ilustracja przedstawia wykres, który jest częścią pytania egzaminacyjnego dotyczącego kwalifikacji zawodowej TECHNIK HUTNIK
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Czas nawęglania należy odczytać z wykresu dla warunku 950oC, znajdując punkt odpowiadający głębokości 1 mm i rzutując go na oś czasu.
Odczyt z wykresu daje 2 godziny; pozostałe czasy nie odpowiadają wskazanej głębokości w tej temperaturze.

Pełne wyjaśnienie:

Nawęglanie (cementacja) to obróbka cieplno-chemiczna, w której do warstwy wierzchniej stali wprowadza się węgiel w podwyższonej temperaturze. W praktyce technologicznej czas procesu dobiera się tak, aby uzyskać wymaganą głębokość warstwy nawęglonej. W tym zadaniu warunki są podane: elementem są stalowe koła zębate, wymagana głębokość to 1 mm, a temperatura procesu to 950oC.

Wykres dołączony do zadania jest kluczowy, ponieważ przedstawia zależność pomiędzy czasem nawęglania a uzyskiwaną głębokością warstwy dla wskazanej temperatury. Poprawna procedura odczytu jest zawsze taka sama:

  • odszukać na osi odpowiadającej głębokości wartość 1 mm,
  • znaleźć na wykresie punkt/poziom odpowiadający tej wartości (dla temperatury 950oC),
  • wykonać rzut na oś czasu i odczytać wartość w godzinach.

Zgodnie z odczytem z podanego wykresu, dla głębokości 1 mm w 950oC otrzymuje się 2 godziny. Odpowiedzi "3 godziny", "5 godzin" i "7 godzin" są niepoprawne, ponieważ oznaczałyby inną głębokość warstwy (zwykle większą) albo wynikają z błędnego odczytu osi, jednostek lub z odczytu dla innego przebiegu/krzywej niż właściwa dla 950oC.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach "na podstawie wykresu" najczęstsze pomyłki to czytanie wykresu "od końca" oraz nieuwzględnianie podpisów osi. Zawsze najpierw upewnij się, gdzie na rysunku jest czas, a gdzie głębokość, i czy skala jest liniowa czy nieliniowa.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Nawęglanie (cementacja) to obróbka cieplno-chemiczna, w której zwiększa się zawartość węgla w warstwie wierzchniej stali. Celem jest uzyskanie twardej, odpornej na zużycie powierzchni (np. zębów kół), przy zachowaniu bardziej plastycznego rdzenia.
Najpierw znajdź na osi głębokości wartość (np. 1 mm), następnie odszukaj punkt na krzywej dla wskazanej temperatury i wykonaj rzut na oś czasu. Dopiero z osi czasu odczytaj wynik w godzinach, sprawdzając jednostki i skalę.
Temperatura wpływa na szybkość dyfuzji węgla w stali. Im wyższa temperatura w typowym zakresie procesu, tym szybciej rośnie głębokość warstwy w danym czasie. Dlatego wykresy i tabele są zwykle podawane osobno dla konkretnych temperatur.
To informacja, jak głęboko od powierzchni uzyskano podwyższoną zawartość węgla (a po hartowaniu zwykle większą twardość). Dla elementów pracujących na ścieranie, takich jak koła zębate, wymagana głębokość decyduje o trwałości przy zachowaniu wytrzymałego rdzenia.
Zwykle jest to zadanie na odczyt z wykresu: poprawne wskazanie punktu i odczyt skali. Obliczenia mogą się pojawić tylko wtedy, gdy trzeba interpolować między wartościami, ale nadal podstawą jest poprawna interpretacja osi i jednostek.
Najczęściej myli się osie (czas vs głębokość), odczytuje wartość z niewłaściwej krzywej (inna temperatura/warunek), pomija jednostki (minuty vs godziny) albo wybiera "na oko" bez sprawdzenia, gdzie dokładnie wypada 1 mm na skali.
Dłuższy czas zwiększa głębokość warstwy, ale podnosi koszty, wydłuża cykl produkcyjny i może pogorszyć jakość (np. większe odkształcenia, ryzyko niepożądanych zmian struktury). W praktyce dobiera się czas minimalny zapewniający wymaganą głębokość.
Znaczenie mają m.in. skład i stan stali, potencjał węglowy atmosfery, rodzaj środowiska (gazowe, próżniowe), przygotowanie powierzchni oraz późniejsze operacje (np. hartowanie). Dlatego wykresy są ważne, ale zawsze dotyczą konkretnych warunków technologicznych.
Nawęglanie stosuje się, gdy wymagane są: wysoka odporność powierzchni na ścieranie i zmęczenie kontaktowe oraz dobra wytrzymałość rdzenia. Dotyczy to m.in. przekładni, gdzie zęby pracują pod obciążeniem i muszą zachować trwałość w długim czasie eksploatacji.
Ćwicz odczyt osi i skali na różnych wykresach (liniowych i nieliniowych), zwracaj uwagę na jednostki oraz legendę. Warto też trenować szybkie zaznaczanie punktu przecięcia i rzutowanie na oś, bo większość błędów wynika z pośpiechu, nie z braku wiedzy.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 50% zdających egzamin. trudne

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej stali (dział: nawęglanie/cementacja)
  • Ćwiczenia z interpretacji wykresów technologicznych (zależność głębokości warstwy od czasu i temperatury)
  • Instrukcje technologiczne zakładowe dotyczące nawęglania (jeśli dostępne w pracowni/szkole)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego