KWALIFIKACJA MEC2 - CZERWIEC 2014

PYTANIE NR 12.
W celu usunięcia naprężeń hartowniczych z zachowaniem uzyskanej twardości, stal węglową należy nagrzać do temperatury około
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Usuwanie naprężeń hartowniczych przy zachowaniu wysokiej twardości realizuje się przez odpuszczanie niskie.
Stal węglową po hartowaniu nagrzewa się do ok. 200°C, wygrzewa (np. ok. 2 h), a następnie studzi spokojnie, aby zredukować naprężenia bez istotnej utraty twardości.

Pełne wyjaśnienie:

Po hartowaniu w stali (zwłaszcza węglowej) powstają znaczne naprężenia hartownicze wynikające z szybkiego chłodzenia i przemian strukturalnych. Takie naprężenia zwiększają ryzyko pęknięć oraz kruchości. Aby je zmniejszyć, wykonuje się odpuszczanie – ponowne nagrzanie do temperatury poniżej zakresu przemian austenitycznych, wygrzanie i chłodzenie.

Jeżeli celem jest redukcja naprężeń z zachowaniem uzyskanej twardości, stosuje się odpuszczanie niskie. Typowo są to temperatury rzędu około 200°C (ogólnie: niski zakres temperatur), co pozwala obniżyć naprężenia i częściowo "uspokoić" strukturę po hartowaniu bez dużego spadku twardości.

Parametr czas wygrzewania dobiera się tak, by detal osiągnął równomierną temperaturę w przekroju i by zaszły procesy odprężające; w praktyce często podaje się orientacyjnie wartości typu "około 1–2 godzin" zależnie od gabarytu. W wariancie z wygrzewaniem około 2 godzin zachowana jest typowa intencja technologiczna: odprężenie bez nadmiernego "przeodpuszczenia".

Chłodzenie po odpuszczaniu zazwyczaj prowadzi się spokojnie (np. na powietrzu), bo nie jest to etap, w którym dąży się do ponownego zahartowania. Zbyt szybkie studzenie nie jest potrzebne do utrzymania twardości po odpuszczaniu i może być błędnie wybierane na zasadzie skojarzenia z hartowaniem.

Dlaczego pozostałe propozycje są niekorzystne?

  • Warianty z temperaturą około 350°C przesuwają proces w kierunku wyższego odpuszczania, co zwykle powoduje większy spadek twardości – jest to sprzeczne z warunkiem "z zachowaniem uzyskanej twardości".
  • Warianty z szybkim studzeniem po odpuszczaniu sugerują logikę hartowania; po odpuszczaniu nie jest to typowy wymóg i może wynikać z mylenia procesów.
  • Wydłużanie czasu do 4 godzin bez uzasadnienia gabarytem detalu może prowadzić do niepotrzebnego dalszego wpływu na własności (zwłaszcza gdy jednocześnie rośnie temperatura), co oddala od celu utrzymania twardości.

W praktyce egzaminacyjnej kluczowe jest rozpoznanie, że chodzi o odpuszczanie niskie po hartowaniu: niska temperatura (około 200°C), wygrzewanie i spokojne chłodzenie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Naprężenia hartownicze to wewnętrzne naprężenia powstające po hartowaniu wskutek bardzo szybkiego chłodzenia i nierównomiernych przemian w przekroju elementu. Mogą prowadzić do odkształceń lub pęknięć, dlatego po hartowaniu często wykonuje się odpuszczanie.
Odpuszczanie po hartowaniu ma zmniejszyć naprężenia i kruchość oraz ustabilizować własności stali. Dobór temperatury odpuszczania decyduje, czy priorytetem jest zachowanie twardości (odpuszczanie niskie), czy poprawa plastyczności/udarności kosztem twardości (wyższe odpuszczanie).
Przy niskiej temperaturze odpuszczania zachodzą procesy odprężające i częściowa stabilizacja struktury po hartowaniu, ale bez tak silnych zmian, które mocno obniżałyby twardość. Dlatego niski zakres temperatur jest wybierany, gdy wymagana jest wysoka twardość narzędzia lub detalu.
Odpuszczanie niskie stosuje się po hartowaniu elementów, w których ważna jest twardość i odporność na zużycie, a jednocześnie trzeba ograniczyć ryzyko pęknięć: np. przy niektórych narzędziach, częściach roboczych i detalach o ostrych karbach. Zawsze dobiera się je do gatunku stali i wymagań.
Zwykle nie. Szybkie chłodzenie jest istotą hartowania, natomiast po odpuszczaniu najczęściej chłodzi się spokojnie (np. na powietrzu), bo celem nie jest ponowne zahartowanie. Wybór "szybkiego studzenia" często wynika z mylenia procesów technologicznych.
Im wyższa temperatura odpuszczania, tym zazwyczaj większe zmniejszenie twardości i większa poprawa plastyczności/udarności. Dlatego, gdy w zadaniu pojawia się warunek "z zachowaniem uzyskanej twardości", należy myśleć o niskiej temperaturze odpuszczania, a nie o wyższym odpuszczaniu.
Czas wygrzewania dobiera się tak, aby cały przekrój detalu osiągnął zadaną temperaturę i aby zaszły procesy odprężające. Zależy on m.in. od masy i grubości elementu oraz od pieca. W testach egzaminacyjnych często podaje się typowe czasy orientacyjne dla porównania opcji.
Najczęstsze błędy to: mylenie odpuszczania z wyżarzaniem (zbyt wysoka temperatura), wybieranie "szybkiego chłodzenia" z przyzwyczajenia do hartowania oraz zakładanie, że dłuższy czas zawsze jest lepszy. Pomaga czytanie warunku: czy chodzi o zachowanie twardości, czy o jej obniżenie.
Zbyt wysoka temperatura odpuszczania zwykle powoduje nadmierny spadek twardości i zmianę własności w kierunku większej plastyczności. Jeśli detal miał pozostać twardy (np. element roboczy narzędzia), może przestać spełniać wymagania eksploatacyjne, mimo że naprężenia będą mniejsze.
Szukaj sformułowań typu "z zachowaniem uzyskanej twardości" oraz odniesień do naprężeń po hartowaniu. To wskazuje na odpuszczanie niskie: niska temperatura, wygrzewanie i spokojne chłodzenie. Opcje z wyższą temperaturą zwykle oznaczają większy spadek twardości.
info

Około 35% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z obróbki cieplnej stali (hartowanie, odpuszczanie, wyżarzanie)
  • Materiały dydaktyczne z metaloznawstwa dotyczące przemian strukturalnych po hartowaniu
  • Instrukcje technologiczne (karty technologiczne) zakładowe dla obróbki cieplnej stali węglowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego