Nitrocementování
Nitrocementuje se v:
o Kyanidové solné lázně
Při teplotách 750 až 850 °C
o Plynné cementační atmosféře
Při teplotách 800 až 880 °C
Dojde k sycení povrchu dusíkem a uhlíkem současně tak, že čím je vyšší teplota, tím víc převládá nasycení uhlíkem a naopak
Po nitrocementování se součásti kalí do oleje -> pro snížení pnutí
Po kalení se součásti popouštějí stejně jako po cementaci na teplotu 180°C
• Nejvyšší tvrdost dosahují nitridované vrstvy, avšak tvrdost prudce klesá na tvrdost jádra
o Snášejí největší namáhání na otěr
o Nesnáší velké měrné tlaky (vrstva by se prolomila)
• Povrchově kalené vrstvy jsou nejtlustší a snáší i největší měrné tlaky
Iontová nitridace
• Vytváří se difuzní povrchové vrstvy, které mají velmi výhodné kluzné vlastnosti
• Vznikají výbojem mezi předmětem (zapojeným jako katoda) a pomocnou elektrodou (zapojenou jako anoda) ve vhodném prostředí (např. ve zcela rozloženém amoniaku) při napětí 50 až 20 V a sníženém tlaku
• Výhoda: Rychlejší průběh
• Nevýhoda: Nákladné zařízení
Sulfonitridace
• Sycení povrchu sírou, uhlíkem a dusíkem
• vytvořené vrstvy se vyznačují výbornými kluznými vlastnostmi i při špatném mazání
• Pro zvláštní účely někdy používáme nasycení povrchu oceli bórem -> Vznikají velmi tvrdé boridy
Nitrocementování
Nitrocementování
Nitrocementuje se v:
o Kyanidové solné lázně
Při teplotách 750 až 850 °C
o Plynné cementační atmosféře
Při teplotách 800 až 880 °C
Dojde k sycení povrchu dusíkem a uhlíkem současně tak, že čím je vyšší teplota, tím víc převládá nasycení uhlíkem a naopak
Po nitrocementování se součásti kalí do oleje -> pro snížení pnutí
Po kalení se součásti popouštějí stejně jako po cementaci na teplotu 180°C
• Nejvyšší tvrdost dosahují nitridované vrstvy, avšak tvrdost prudce klesá na tvrdost jádra
o Snášejí největší namáhání na otěr
o Nesnáší velké měrné tlaky (vrstva by se prolomila)
• Povrchově kalené vrstvy jsou nejtlustší a snáší i největší měrné tlaky
Iontová nitridace
• Vytváří se difuzní povrchové vrstvy, které mají velmi výhodné kluzné vlastnosti
• Vznikají výbojem mezi předmětem (zapojeným jako katoda) a pomocnou elektrodou (zapojenou jako anoda) ve vhodném prostředí (např. ve zcela rozloženém amoniaku) při napětí 50 až 20 V a sníženém tlaku
• Výhoda: Rychlejší průběh
• Nevýhoda: Nákladné zařízení
Sulfonitridace
• Sycení povrchu sírou, uhlíkem a dusíkem
• vytvořené vrstvy se vyznačují výbornými kluznými vlastnostmi i při špatném mazání
• Pro zvláštní účely někdy používáme nasycení povrchu oceli bórem -> Vznikají velmi tvrdé boridy
Nitrocementuje se v:
o Kyanidové solné lázně
Při teplotách 750 až 850 °C
o Plynné cementační atmosféře
Při teplotách 800 až 880 °C
Dojde k sycení povrchu dusíkem a uhlíkem současně tak, že čím je vyšší teplota, tím víc převládá nasycení uhlíkem a naopak
Po nitrocementování se součásti kalí do oleje -> pro snížení pnutí
Po kalení se součásti popouštějí stejně jako po cementaci na teplotu 180°C
• Nejvyšší tvrdost dosahují nitridované vrstvy, avšak tvrdost prudce klesá na tvrdost jádra
o Snášejí největší namáhání na otěr
o Nesnáší velké měrné tlaky (vrstva by se prolomila)
• Povrchově kalené vrstvy jsou nejtlustší a snáší i největší měrné tlaky
Iontová nitridace
• Vytváří se difuzní povrchové vrstvy, které mají velmi výhodné kluzné vlastnosti
• Vznikají výbojem mezi předmětem (zapojeným jako katoda) a pomocnou elektrodou (zapojenou jako anoda) ve vhodném prostředí (např. ve zcela rozloženém amoniaku) při napětí 50 až 20 V a sníženém tlaku
• Výhoda: Rychlejší průběh
• Nevýhoda: Nákladné zařízení
Sulfonitridace
• Sycení povrchu sírou, uhlíkem a dusíkem
• vytvořené vrstvy se vyznačují výbornými kluznými vlastnostmi i při špatném mazání
• Pro zvláštní účely někdy používáme nasycení povrchu oceli bórem -> Vznikají velmi tvrdé boridy
Kapalné prostředí
• Kapalné prostředí
o Používají se solné lázně obsahující kyanid sodný
o Při cementační teplotě povrch vsázky (součásti) působí katalyticky na rozpad skupin CN a uvolněné atomy uhlíku difundují do povrchové vrstvy součásti
o Zbytky soli a lázní jsou prudce jedovaté
• Cementační teploty bývají 850 až 950°C
• Čím vyšší teplota, tím rychlejší cementace a větší cementační hloubka
• Čím větší teplota tím větší zhrubnutí zrna
• U pomalejšího cementování v prášku volíme spíše nižší teploty než u rychlejšího cementování v lázni
• V poslední době byla vyvinutá mimořádně jemnozrnná ocel s přísadou titanu, která si zachová jemné zrno i při teplotách kolem 1 000°C
o Lze použít vysokoteplotní cementování při teplotě kolem 1 000 °C
o Cementační doba se zkrátí na třetinu i méně
• Pro velkosériovou výrobu se cementuje v plynu nebo v lázni
• Někdy je potřeba, aby část povrchu součásti zůstala měkká -> Tuto část musíme při cementaci chránit
o Při cementování v prášku a plynu používáme pro tento účel různých past nátěrů -> nebývají spolehlivé
o Účinější je ochrana elektrolytickým poděděním
o Nejúčinnější je, když má daná část přídavek odpovídající hloubce cementování, který se po cementování odebere
• Po cementaci musíme součásti ještě kalit, aby nauhličená vrstva dosáhla potřebné:
o Tvrdosti
o Odolnosti proti opotřebení
o Používají se solné lázně obsahující kyanid sodný
o Při cementační teplotě povrch vsázky (součásti) působí katalyticky na rozpad skupin CN a uvolněné atomy uhlíku difundují do povrchové vrstvy součásti
o Zbytky soli a lázní jsou prudce jedovaté
• Cementační teploty bývají 850 až 950°C
• Čím vyšší teplota, tím rychlejší cementace a větší cementační hloubka
• Čím větší teplota tím větší zhrubnutí zrna
• U pomalejšího cementování v prášku volíme spíše nižší teploty než u rychlejšího cementování v lázni
• V poslední době byla vyvinutá mimořádně jemnozrnná ocel s přísadou titanu, která si zachová jemné zrno i při teplotách kolem 1 000°C
o Lze použít vysokoteplotní cementování při teplotě kolem 1 000 °C
o Cementační doba se zkrátí na třetinu i méně
• Pro velkosériovou výrobu se cementuje v plynu nebo v lázni
• Někdy je potřeba, aby část povrchu součásti zůstala měkká -> Tuto část musíme při cementaci chránit
o Při cementování v prášku a plynu používáme pro tento účel různých past nátěrů -> nebývají spolehlivé
o Účinější je ochrana elektrolytickým poděděním
o Nejúčinnější je, když má daná část přídavek odpovídající hloubce cementování, který se po cementování odebere
• Po cementaci musíme součásti ještě kalit, aby nauhličená vrstva dosáhla potřebné:
o Tvrdosti
o Odolnosti proti opotřebení
Nitridování
Nitridování
• Sycení povrchu oceli dusíkem, který reaguje se železem a s jinými úmyslně přidávanými prvky (hlavně hliník a chrom) -> Vytváří se tvrdé nitridy
• Nitridy způsobují značné zvýšení tvrdosti povrchové vrstvy
• Probíhá při teplotách 500 až 600 buď v:
o Plynném prostředí
Zdrojem je dusíku čpavek, který ve styku s povrchem součásti při nitračních teplotách disociuje na atomární dusík a vodík
Část vzniklých atomů dusíku difunduje do oceli
Pomalé (vytvoření vrstvy o tloušťce 0,1 mm trvá 10 až 12 hodin podle teploty)
Drahé
Vytváříme jen vrstvy o tloušťce 0,1 až 0,5 mm
o Kapalném prostředí (solná lázeň)
Používá se směs kyanidu sodného a kyanatanu draselného
Rychlejší
Vytvořené vrstvy jsou velmi tenké (do 0,05 mm) -> Vhodné pro nástroje
• Vzhledem k poměrně nízkým nitridačním teplotám mohou být součásti před nitridací plně zušlechtěny
• Vzhledem k neoxidačnímu prostředí také obráběny na hotovo (součásti již nebudou dále obráběny, jen se přeleští)
• Sycení povrchu oceli dusíkem, který reaguje se železem a s jinými úmyslně přidávanými prvky (hlavně hliník a chrom) -> Vytváří se tvrdé nitridy
• Nitridy způsobují značné zvýšení tvrdosti povrchové vrstvy
• Probíhá při teplotách 500 až 600 buď v:
o Plynném prostředí
Zdrojem je dusíku čpavek, který ve styku s povrchem součásti při nitračních teplotách disociuje na atomární dusík a vodík
Část vzniklých atomů dusíku difunduje do oceli
Pomalé (vytvoření vrstvy o tloušťce 0,1 mm trvá 10 až 12 hodin podle teploty)
Drahé
Vytváříme jen vrstvy o tloušťce 0,1 až 0,5 mm
o Kapalném prostředí (solná lázeň)
Používá se směs kyanidu sodného a kyanatanu draselného
Rychlejší
Vytvořené vrstvy jsou velmi tenké (do 0,05 mm) -> Vhodné pro nástroje
• Vzhledem k poměrně nízkým nitridačním teplotám mohou být součásti před nitridací plně zušlechtěny
• Vzhledem k neoxidačnímu prostředí také obráběny na hotovo (součásti již nebudou dále obráběny, jen se přeleští)
Kapalné prostředí
• Kapalné prostředí
o Používají se solné lázně obsahující kyanid sodný
o Při cementační teplotě povrch vsázky (součásti) působí katalyticky na rozpad skupin CN a uvolněné atomy uhlíku difundují do povrchové vrstvy součásti
o Zbytky soli a lázní jsou prudce jedovaté
• Cementační teploty bývají 850 až 950°C
• Čím vyšší teplota, tím rychlejší cementace a větší cementační hloubka
• Čím větší teplota tím větší zhrubnutí zrna
• U pomalejšího cementování v prášku volíme spíše nižší teploty než u rychlejšího cementování v lázni
• V poslední době byla vyvinutá mimořádně jemnozrnná ocel s přísadou titanu, která si zachová jemné zrno i při teplotách kolem 1 000°C
o Lze použít vysokoteplotní cementování při teplotě kolem 1 000 °C
o Cementační doba se zkrátí na třetinu i méně
• Pro velkosériovou výrobu se cementuje v plynu nebo v lázni
• Někdy je potřeba, aby část povrchu součásti zůstala měkká -> Tuto část musíme při cementaci chránit
o Při cementování v prášku a plynu používáme pro tento účel různých past nátěrů -> nebývají spolehlivé
o Účinější je ochrana elektrolytickým poděděním
o Nejúčinnější je, když má daná část přídavek odpovídající hloubce cementování, který se po cementování odebere
• Po cementaci musíme součásti ještě kalit, aby nauhličená vrstva dosáhla potřebné:
o Tvrdosti
o Odolnosti proti opotřebení
o Používají se solné lázně obsahující kyanid sodný
o Při cementační teplotě povrch vsázky (součásti) působí katalyticky na rozpad skupin CN a uvolněné atomy uhlíku difundují do povrchové vrstvy součásti
o Zbytky soli a lázní jsou prudce jedovaté
• Cementační teploty bývají 850 až 950°C
• Čím vyšší teplota, tím rychlejší cementace a větší cementační hloubka
• Čím větší teplota tím větší zhrubnutí zrna
• U pomalejšího cementování v prášku volíme spíše nižší teploty než u rychlejšího cementování v lázni
• V poslední době byla vyvinutá mimořádně jemnozrnná ocel s přísadou titanu, která si zachová jemné zrno i při teplotách kolem 1 000°C
o Lze použít vysokoteplotní cementování při teplotě kolem 1 000 °C
o Cementační doba se zkrátí na třetinu i méně
• Pro velkosériovou výrobu se cementuje v plynu nebo v lázni
• Někdy je potřeba, aby část povrchu součásti zůstala měkká -> Tuto část musíme při cementaci chránit
o Při cementování v prášku a plynu používáme pro tento účel různých past nátěrů -> nebývají spolehlivé
o Účinější je ochrana elektrolytickým poděděním
o Nejúčinnější je, když má daná část přídavek odpovídající hloubce cementování, který se po cementování odebere
• Po cementaci musíme součásti ještě kalit, aby nauhličená vrstva dosáhla potřebné:
o Tvrdosti
o Odolnosti proti opotřebení
Nitridování
Nitridování
• Sycení povrchu oceli dusíkem, který reaguje se železem a s jinými úmyslně přidávanými prvky (hlavně hliník a chrom) -> Vytváří se tvrdé nitridy
• Nitridy způsobují značné zvýšení tvrdosti povrchové vrstvy
• Probíhá při teplotách 500 až 600 buď v:
o Plynném prostředí
Zdrojem je dusíku čpavek, který ve styku s povrchem součásti při nitračních teplotách disociuje na atomární dusík a vodík
Část vzniklých atomů dusíku difunduje do oceli
Pomalé (vytvoření vrstvy o tloušťce 0,1 mm trvá 10 až 12 hodin podle teploty)
Drahé
Vytváříme jen vrstvy o tloušťce 0,1 až 0,5 mm
o Kapalném prostředí (solná lázeň)
Používá se směs kyanidu sodného a kyanatanu draselného
Rychlejší
Vytvořené vrstvy jsou velmi tenké (do 0,05 mm) -> Vhodné pro nástroje
• Vzhledem k poměrně nízkým nitridačním teplotám mohou být součásti před nitridací plně zušlechtěny
• Vzhledem k neoxidačnímu prostředí také obráběny na hotovo (součásti již nebudou dále obráběny, jen se přeleští)
• Sycení povrchu oceli dusíkem, který reaguje se železem a s jinými úmyslně přidávanými prvky (hlavně hliník a chrom) -> Vytváří se tvrdé nitridy
• Nitridy způsobují značné zvýšení tvrdosti povrchové vrstvy
• Probíhá při teplotách 500 až 600 buď v:
o Plynném prostředí
Zdrojem je dusíku čpavek, který ve styku s povrchem součásti při nitračních teplotách disociuje na atomární dusík a vodík
Část vzniklých atomů dusíku difunduje do oceli
Pomalé (vytvoření vrstvy o tloušťce 0,1 mm trvá 10 až 12 hodin podle teploty)
Drahé
Vytváříme jen vrstvy o tloušťce 0,1 až 0,5 mm
o Kapalném prostředí (solná lázeň)
Používá se směs kyanidu sodného a kyanatanu draselného
Rychlejší
Vytvořené vrstvy jsou velmi tenké (do 0,05 mm) -> Vhodné pro nástroje
• Vzhledem k poměrně nízkým nitridačním teplotám mohou být součásti před nitridací plně zušlechtěny
• Vzhledem k neoxidačnímu prostředí také obráběny na hotovo (součásti již nebudou dále obráběny, jen se přeleští)
Indukční ohřev
Indukční ohřev
• Povrchová vrstva se ohřívá indukovanými proudy střední a vysoké frekvence pomocí induktoru
• Induktor
o Cívka o malém počtu závitů (často jen s jedním závitem z měděné trubky, kterou protéká chladící voda)
o Tvar musí být přesně přizpůsoben tvaru kaleného předmětu, aby mezera mezi ním a povrchem byla všude stejně velká
• Prochází-li induktorem střídavý proud o určité frekvenci, vznikají indukcí střídavého magmatického pole v součásti vířivé proudy o stejné frekvenci, jimiž se součást zahřívá -> Proudy se indukují tím blíže povrchu čím je vyšší frekvence střídavého proudu
• Hloubku prohřáté vrstvy lze přibližně určit, když se konstanta 500 vydělí frekvencí v Hz
• Vedením tepla se od povrchové ohřáté vrstvy budou ohřívat i sousední vrstvy a tedy hloubka vrstvy ohřáté na austenitickou teplotu bude větší než by odpovídalo teoretické hloubce vzniku vířivých proudů
• Nejmenší tloušťky zakalené vrstvy při použití velmi vysoké frekvence jsou asi 1 mm
• Jako zdrojů střídavého proudu se užívá:
o Točivé středofrekvenční generátory do 15 kHz
o Vysokofrekvenční elektronkové generátory až 500 kHz
• Výše zmíněné generátory jsou ve strojírenství nejčastěji používané
• Výjimečně se používá střídavý proud přímo ze sítě
• Výhody:
o Malé okujení a nejsou vyžadovány další úpravy (vlivem rychlého ohřevu)
o Postup lze snadno zařadit do výrobní linky a automatizovat
• Nevýhoda: Vysoká pořizovací cena -> Použití: V sériové a hromadné výrobě
• Povrchová vrstva se ohřívá indukovanými proudy střední a vysoké frekvence pomocí induktoru
• Induktor
o Cívka o malém počtu závitů (často jen s jedním závitem z měděné trubky, kterou protéká chladící voda)
o Tvar musí být přesně přizpůsoben tvaru kaleného předmětu, aby mezera mezi ním a povrchem byla všude stejně velká
• Prochází-li induktorem střídavý proud o určité frekvenci, vznikají indukcí střídavého magmatického pole v součásti vířivé proudy o stejné frekvenci, jimiž se součást zahřívá -> Proudy se indukují tím blíže povrchu čím je vyšší frekvence střídavého proudu
• Hloubku prohřáté vrstvy lze přibližně určit, když se konstanta 500 vydělí frekvencí v Hz
• Vedením tepla se od povrchové ohřáté vrstvy budou ohřívat i sousední vrstvy a tedy hloubka vrstvy ohřáté na austenitickou teplotu bude větší než by odpovídalo teoretické hloubce vzniku vířivých proudů
• Nejmenší tloušťky zakalené vrstvy při použití velmi vysoké frekvence jsou asi 1 mm
• Jako zdrojů střídavého proudu se užívá:
o Točivé středofrekvenční generátory do 15 kHz
o Vysokofrekvenční elektronkové generátory až 500 kHz
• Výše zmíněné generátory jsou ve strojírenství nejčastěji používané
• Výjimečně se používá střídavý proud přímo ze sítě
• Výhody:
o Malé okujení a nejsou vyžadovány další úpravy (vlivem rychlého ohřevu)
o Postup lze snadno zařadit do výrobní linky a automatizovat
• Nevýhoda: Vysoká pořizovací cena -> Použití: V sériové a hromadné výrobě
Cementování
Cementování
• Nejpoužívanější způsob
• Povrch ocelového předmětu z měkké oceli (max. do 0,2% uhlíku) nasycujeme uhlíkem v pevném, kapalném nebo plynném prostředí při teplotách nad Ac3 (pouze austenit v sobě rozpouští uhlík) na obsah 0,7 až 0,9 % uhlíku
• Zakalením této vrstvy se dosáhne vysoké tvrdosti a jádro zůstává houževnaté
• Nauhličená vrstva má tloušťku 0,5 až 1,5 mm
• Pro cementování jsou určeny měkké konstrukční oceli, jejichž čtvrtá číslice ve značce oceli je 1 nebo 2 (vyjadřuje obsah uhlíku v desetinách procenta)
o Příklady:
Nelegované oceli: 12 010, 12 020, 12 024
Legované oceli: 14 220, 16 220, 16 420
• Použití nelegovaných ocelí k cementování omezují tyto okolnosti:
o Vysoké měrné tlaky, kterým jsou součásti vystavené
o Nebezpečí prolomení nacementované vrstvy - vyžaduje zvýšení pevnosti jádra (nelegovanými ocelemi tohoto nelze dosáhnout)
o Hmotnost a členitost součástí, kdy nelze zaručit vznik "měkkých" míst vlivem nadkritických rychlostí ochlazování -> Musí se volit oceli s vyšší prokalitelností
o Otěr součástí, kdy je nutné zajistit, aby nacementovaná vrstva měla dostatečnou tvrdost
• Legované oceli zjemňují martenzit a tvoří tvrdší karbidy než cementit
• Při cementování difunduje uhlík do oceli z plynné nebo kapalné fáze
• Plynné prostředí
o Plynné prostředí vzniká v peci z:
Cementačního prášku (starší způsob - jedná se o směs dřevěného uhlí se 7 až 20% uhličitanu barnatého BaCO3), kterou je součást v peci obalena
- Malá produktivita
- Pro malosériovou a kusovou výrobu
Ze směsi uhlovodíků a vzduchu v šachtových pecích
o Musí obsahovat dostatečné množství oxidu uhelnatého a methanu
• Nejpoužívanější způsob
• Povrch ocelového předmětu z měkké oceli (max. do 0,2% uhlíku) nasycujeme uhlíkem v pevném, kapalném nebo plynném prostředí při teplotách nad Ac3 (pouze austenit v sobě rozpouští uhlík) na obsah 0,7 až 0,9 % uhlíku
• Zakalením této vrstvy se dosáhne vysoké tvrdosti a jádro zůstává houževnaté
• Nauhličená vrstva má tloušťku 0,5 až 1,5 mm
• Pro cementování jsou určeny měkké konstrukční oceli, jejichž čtvrtá číslice ve značce oceli je 1 nebo 2 (vyjadřuje obsah uhlíku v desetinách procenta)
o Příklady:
Nelegované oceli: 12 010, 12 020, 12 024
Legované oceli: 14 220, 16 220, 16 420
• Použití nelegovaných ocelí k cementování omezují tyto okolnosti:
o Vysoké měrné tlaky, kterým jsou součásti vystavené
o Nebezpečí prolomení nacementované vrstvy - vyžaduje zvýšení pevnosti jádra (nelegovanými ocelemi tohoto nelze dosáhnout)
o Hmotnost a členitost součástí, kdy nelze zaručit vznik "měkkých" míst vlivem nadkritických rychlostí ochlazování -> Musí se volit oceli s vyšší prokalitelností
o Otěr součástí, kdy je nutné zajistit, aby nacementovaná vrstva měla dostatečnou tvrdost
• Legované oceli zjemňují martenzit a tvoří tvrdší karbidy než cementit
• Při cementování difunduje uhlík do oceli z plynné nebo kapalné fáze
• Plynné prostředí
o Plynné prostředí vzniká v peci z:
Cementačního prášku (starší způsob - jedná se o směs dřevěného uhlí se 7 až 20% uhličitanu barnatého BaCO3), kterou je součást v peci obalena
- Malá produktivita
- Pro malosériovou a kusovou výrobu
Ze směsi uhlovodíků a vzduchu v šachtových pecích
o Musí obsahovat dostatečné množství oxidu uhelnatého a methanu
Indukční ohřev
Indukční ohřev
• Povrchová vrstva se ohřívá indukovanými proudy střední a vysoké frekvence pomocí induktoru
• Induktor
o Cívka o malém počtu závitů (často jen s jedním závitem z měděné trubky, kterou protéká chladící voda)
o Tvar musí být přesně přizpůsoben tvaru kaleného předmětu, aby mezera mezi ním a povrchem byla všude stejně velká
• Prochází-li induktorem střídavý proud o určité frekvenci, vznikají indukcí střídavého magmatického pole v součásti vířivé proudy o stejné frekvenci, jimiž se součást zahřívá -> Proudy se indukují tím blíže povrchu čím je vyšší frekvence střídavého proudu
• Hloubku prohřáté vrstvy lze přibližně určit, když se konstanta 500 vydělí frekvencí v Hz
• Vedením tepla se od povrchové ohřáté vrstvy budou ohřívat i sousední vrstvy a tedy hloubka vrstvy ohřáté na austenitickou teplotu bude větší než by odpovídalo teoretické hloubce vzniku vířivých proudů
• Nejmenší tloušťky zakalené vrstvy při použití velmi vysoké frekvence jsou asi 1 mm
• Jako zdrojů střídavého proudu se užívá:
o Točivé středofrekvenční generátory do 15 kHz
o Vysokofrekvenční elektronkové generátory až 500 kHz
• Výše zmíněné generátory jsou ve strojírenství nejčastěji používané
• Výjimečně se používá střídavý proud přímo ze sítě
• Výhody:
o Malé okujení a nejsou vyžadovány další úpravy (vlivem rychlého ohřevu)
o Postup lze snadno zařadit do výrobní linky a automatizovat
• Nevýhoda: Vysoká pořizovací cena -> Použití: V sériové a hromadné výrobě
• Povrchová vrstva se ohřívá indukovanými proudy střední a vysoké frekvence pomocí induktoru
• Induktor
o Cívka o malém počtu závitů (často jen s jedním závitem z měděné trubky, kterou protéká chladící voda)
o Tvar musí být přesně přizpůsoben tvaru kaleného předmětu, aby mezera mezi ním a povrchem byla všude stejně velká
• Prochází-li induktorem střídavý proud o určité frekvenci, vznikají indukcí střídavého magmatického pole v součásti vířivé proudy o stejné frekvenci, jimiž se součást zahřívá -> Proudy se indukují tím blíže povrchu čím je vyšší frekvence střídavého proudu
• Hloubku prohřáté vrstvy lze přibližně určit, když se konstanta 500 vydělí frekvencí v Hz
• Vedením tepla se od povrchové ohřáté vrstvy budou ohřívat i sousední vrstvy a tedy hloubka vrstvy ohřáté na austenitickou teplotu bude větší než by odpovídalo teoretické hloubce vzniku vířivých proudů
• Nejmenší tloušťky zakalené vrstvy při použití velmi vysoké frekvence jsou asi 1 mm
• Jako zdrojů střídavého proudu se užívá:
o Točivé středofrekvenční generátory do 15 kHz
o Vysokofrekvenční elektronkové generátory až 500 kHz
• Výše zmíněné generátory jsou ve strojírenství nejčastěji používané
• Výjimečně se používá střídavý proud přímo ze sítě
• Výhody:
o Malé okujení a nejsou vyžadovány další úpravy (vlivem rychlého ohřevu)
o Postup lze snadno zařadit do výrobní linky a automatizovat
• Nevýhoda: Vysoká pořizovací cena -> Použití: V sériové a hromadné výrobě
Cementování
Cementování
• Nejpoužívanější způsob
• Povrch ocelového předmětu z měkké oceli (max. do 0,2% uhlíku) nasycujeme uhlíkem v pevném, kapalném nebo plynném prostředí při teplotách nad Ac3 (pouze austenit v sobě rozpouští uhlík) na obsah 0,7 až 0,9 % uhlíku
• Zakalením této vrstvy se dosáhne vysoké tvrdosti a jádro zůstává houževnaté
• Nauhličená vrstva má tloušťku 0,5 až 1,5 mm
• Pro cementování jsou určeny měkké konstrukční oceli, jejichž čtvrtá číslice ve značce oceli je 1 nebo 2 (vyjadřuje obsah uhlíku v desetinách procenta)
o Příklady:
Nelegované oceli: 12 010, 12 020, 12 024
Legované oceli: 14 220, 16 220, 16 420
• Použití nelegovaných ocelí k cementování omezují tyto okolnosti:
o Vysoké měrné tlaky, kterým jsou součásti vystavené
o Nebezpečí prolomení nacementované vrstvy - vyžaduje zvýšení pevnosti jádra (nelegovanými ocelemi tohoto nelze dosáhnout)
o Hmotnost a členitost součástí, kdy nelze zaručit vznik "měkkých" míst vlivem nadkritických rychlostí ochlazování -> Musí se volit oceli s vyšší prokalitelností
o Otěr součástí, kdy je nutné zajistit, aby nacementovaná vrstva měla dostatečnou tvrdost
• Legované oceli zjemňují martenzit a tvoří tvrdší karbidy než cementit
• Při cementování difunduje uhlík do oceli z plynné nebo kapalné fáze
• Plynné prostředí
o Plynné prostředí vzniká v peci z:
Cementačního prášku (starší způsob - jedná se o směs dřevěného uhlí se 7 až 20% uhličitanu barnatého BaCO3), kterou je součást v peci obalena
- Malá produktivita
- Pro malosériovou a kusovou výrobu
Ze směsi uhlovodíků a vzduchu v šachtových pecích
o Musí obsahovat dostatečné množství oxidu uhelnatého a methanu
• Nejpoužívanější způsob
• Povrch ocelového předmětu z měkké oceli (max. do 0,2% uhlíku) nasycujeme uhlíkem v pevném, kapalném nebo plynném prostředí při teplotách nad Ac3 (pouze austenit v sobě rozpouští uhlík) na obsah 0,7 až 0,9 % uhlíku
• Zakalením této vrstvy se dosáhne vysoké tvrdosti a jádro zůstává houževnaté
• Nauhličená vrstva má tloušťku 0,5 až 1,5 mm
• Pro cementování jsou určeny měkké konstrukční oceli, jejichž čtvrtá číslice ve značce oceli je 1 nebo 2 (vyjadřuje obsah uhlíku v desetinách procenta)
o Příklady:
Nelegované oceli: 12 010, 12 020, 12 024
Legované oceli: 14 220, 16 220, 16 420
• Použití nelegovaných ocelí k cementování omezují tyto okolnosti:
o Vysoké měrné tlaky, kterým jsou součásti vystavené
o Nebezpečí prolomení nacementované vrstvy - vyžaduje zvýšení pevnosti jádra (nelegovanými ocelemi tohoto nelze dosáhnout)
o Hmotnost a členitost součástí, kdy nelze zaručit vznik "měkkých" míst vlivem nadkritických rychlostí ochlazování -> Musí se volit oceli s vyšší prokalitelností
o Otěr součástí, kdy je nutné zajistit, aby nacementovaná vrstva měla dostatečnou tvrdost
• Legované oceli zjemňují martenzit a tvoří tvrdší karbidy než cementit
• Při cementování difunduje uhlík do oceli z plynné nebo kapalné fáze
• Plynné prostředí
o Plynné prostředí vzniká v peci z:
Cementačního prášku (starší způsob - jedná se o směs dřevěného uhlí se 7 až 20% uhličitanu barnatého BaCO3), kterou je součást v peci obalena
- Malá produktivita
- Pro malosériovou a kusovou výrobu
Ze směsi uhlovodíků a vzduchu v šachtových pecích
o Musí obsahovat dostatečné množství oxidu uhelnatého a methanu
Zvláštní způsoby tepelného zpracování
Zvláštní způsoby tepelného zpracování
Patentování
• Zvláštní případ izotermického rozpadu austenitu v lázních o teplotě 450 až 550°C
• Struktura je tvořená směsí jemného perlitu (troostit)a bainitu s vysokou houževnatostí -> dovolující značné redukce při tváření za studena
• Použití: Výroba patentového drátu s vysokou pevností (lana, pružiny)
Tepelně mechanické zpracování
• Jedná se o spojení tepelného zpracování s tvářením, které lze provést:
o Před přeměnou austenitu
= Nízkoteplotní tepelně mechanické pracování
Realizujeme v oblasti nestabilního austenitu v pásmu teplot mezi perlitickou a bainitickou přeměnou
Následuje zakalení na martenzit a zpravidla popouštění
Výhoda:Zvýšená pevnost bez snížení plasticity nebo vrubové houževnatosti
Použití: Zpracování nástrojů namáhaných rázem (střihadla, protlačovadla)
= Vysokoteplotní tepelně mechanické zpracování
Tváříme-li austenit před přeměnou za teplot Ac3 v oblasti stabilního austenitu
Po tváření stabilního austenitu následuje kalení a pouštění
Tímto postupem se zvýší tvárnost a únavové vlastnosti oceli
Použití:Zpracování nástrojů pro práci za tepla
o Během přeměny austenitu na perlit
Tváření v oblasti teplot 600 až 700 °C vede ke značnému zvýšení houževnatosti nízkolegovaných ocelí
o Po přeměně austenitu
Patentování
• Zvláštní případ izotermického rozpadu austenitu v lázních o teplotě 450 až 550°C
• Struktura je tvořená směsí jemného perlitu (troostit)a bainitu s vysokou houževnatostí -> dovolující značné redukce při tváření za studena
• Použití: Výroba patentového drátu s vysokou pevností (lana, pružiny)
Tepelně mechanické zpracování
• Jedná se o spojení tepelného zpracování s tvářením, které lze provést:
o Před přeměnou austenitu
= Nízkoteplotní tepelně mechanické pracování
Realizujeme v oblasti nestabilního austenitu v pásmu teplot mezi perlitickou a bainitickou přeměnou
Následuje zakalení na martenzit a zpravidla popouštění
Výhoda:Zvýšená pevnost bez snížení plasticity nebo vrubové houževnatosti
Použití: Zpracování nástrojů namáhaných rázem (střihadla, protlačovadla)
= Vysokoteplotní tepelně mechanické zpracování
Tváříme-li austenit před přeměnou za teplot Ac3 v oblasti stabilního austenitu
Po tváření stabilního austenitu následuje kalení a pouštění
Tímto postupem se zvýší tvárnost a únavové vlastnosti oceli
Použití:Zpracování nástrojů pro práci za tepla
o Během přeměny austenitu na perlit
Tváření v oblasti teplot 600 až 700 °C vede ke značnému zvýšení houževnatosti nízkolegovaných ocelí
o Po přeměně austenitu
Rozpouštění - vytvrzování - stárnutí
Rozpouštění - vytvrzování - stárnutí
Rozpouštění (rozpouštěcí žíhání)
• Použití:Pro potlačení segregace u:
o Slitin neželezných kovů
o Austenitické oceli
o Některé další oceli, které jsou vytvrzovatelné
• Po ohřevu na žíhací teplotu, která musí být volena tak, aby se zajistil vznik homogenního tuhého roztoku, následuje většinou prudké ochlazení většinou do vody
• U austenitických ocelí je žíhací teplota vždy vyšší než 950 °C, proto, že v oblasti teplot 600 až 850 °C vzniká zvláštní krystalická fáze, která způsobuje jejich zkřehnutí
• Tento druh tepelného zpracování se označuje první doplňkovou číslicí 4 (např. 17 246.4)
Vytvrzování
• Vyvinuto původně pro lehké slitiny (duraluminium) se rozšířilo na řadu dalších slitin neželezných kovů, později na austenitické oceli s vysokou pevností pro vysoké teploty a nyní i na feriticko-feritické oceli s přísadou bóru a dusíku
• Vlastnímu vytvrzování předchází rozpouštění -> Jím získáme nestabilní přesycený tuhý roztok -> Ten se rozpadá uvnitř zrn za:
o Normální teploty (Přirozené vytvrzování)
V určitých místech krystalické mřížky se nahromadí větší počet atomů druhého prvku
o Zvýšené teploty (Umělé vytvrzování)
Může dojít k plné precipitaci
• Oba jevy (v krystalické mřížce) vedou k deformaci základní mřížky, což se na venek projevuje zvýšenou pevností a tvrdostí a zpravidla i sníženou houževnatostí
Stárnutí
• Někdy výše zmíněný jev probíhá proti naší vůli -> hovoříme o stárnutí
• Zpravidla při něm dochází k výraznému poklesu vrubové houževnatosti a jen k menšímu nárůstku pevnosti
• Je to nepříjemné zejména u ocelí, kde vzniká pozvolným vylučováním nitridů po deformaci za studena
• S jevem se setkáme u ocelí s nízkým obsahem uhlíku, které při ocelářském procesu nebyli uklidněny hliníkem
Rozpouštění (rozpouštěcí žíhání)
• Použití:Pro potlačení segregace u:
o Slitin neželezných kovů
o Austenitické oceli
o Některé další oceli, které jsou vytvrzovatelné
• Po ohřevu na žíhací teplotu, která musí být volena tak, aby se zajistil vznik homogenního tuhého roztoku, následuje většinou prudké ochlazení většinou do vody
• U austenitických ocelí je žíhací teplota vždy vyšší než 950 °C, proto, že v oblasti teplot 600 až 850 °C vzniká zvláštní krystalická fáze, která způsobuje jejich zkřehnutí
• Tento druh tepelného zpracování se označuje první doplňkovou číslicí 4 (např. 17 246.4)
Vytvrzování
• Vyvinuto původně pro lehké slitiny (duraluminium) se rozšířilo na řadu dalších slitin neželezných kovů, později na austenitické oceli s vysokou pevností pro vysoké teploty a nyní i na feriticko-feritické oceli s přísadou bóru a dusíku
• Vlastnímu vytvrzování předchází rozpouštění -> Jím získáme nestabilní přesycený tuhý roztok -> Ten se rozpadá uvnitř zrn za:
o Normální teploty (Přirozené vytvrzování)
V určitých místech krystalické mřížky se nahromadí větší počet atomů druhého prvku
o Zvýšené teploty (Umělé vytvrzování)
Může dojít k plné precipitaci
• Oba jevy (v krystalické mřížce) vedou k deformaci základní mřížky, což se na venek projevuje zvýšenou pevností a tvrdostí a zpravidla i sníženou houževnatostí
Stárnutí
• Někdy výše zmíněný jev probíhá proti naší vůli -> hovoříme o stárnutí
• Zpravidla při něm dochází k výraznému poklesu vrubové houževnatosti a jen k menšímu nárůstku pevnosti
• Je to nepříjemné zejména u ocelí, kde vzniká pozvolným vylučováním nitridů po deformaci za studena
• S jevem se setkáme u ocelí s nízkým obsahem uhlíku, které při ocelářském procesu nebyli uklidněny hliníkem
Povrchové kalení
Povrchové kalení
• Je vhodné nelegované oceli a některé oceli legované s obsahem uhlíku 0,45 až 0,60 %, které jsou kalitelné již na značnou tvrdost ->Mohou často vyhovět požadavkům na povrchovou tvrdost (např. u ozubených kol, čepů)
• Oceli s obsahem uhlíku 0,45 až 0,60 se vyznačují ještě vyhovující houževnatostí a pevností jádra zejména tehdy, je-li součást před povrchovým kalením buď normalizačně vyžíhána nebo raději zušlechtěna -> jádro součásti, které není ovlivněno povrchovým kalením si podrží vlastnosti předchozího tepelného zpracování
• Za určitých podmínek je možno povrchově kalit i oceli nástrojové, popř. i odlitky ze šedé či tvárné litiny (např. lože vedení obráběcích strojů)
• Při povrchovém kalení ohříváme povrchové vrstvy velmi rychle na autentizační teplotu s velmi krátkou výdrží na této teplotě -> Teplota ohřevu musí být vyšší než teplota Ac3, podle způsobu ohřevu až o 200 a více stupňů
• Po ohřevu povrchových vrstev na tuto teplotu následuje prudké ochlazení, nejčastěji vodou -> Povrch součásti se zakalí do hloubky, která závisí na hloubce prohřátého povrchu do austenitické oblasti (podle účelu použití 0,5 až 5 mm)
• Tvrdá martenzitická struktura zakaleného povrchu pak přechází přes smíšené rozpadové struktury na původní strukturu jádra
• Značné strukturní rozdíly mezi povrchem a jádrem způsobují vnitřní pnutí, které snížíme okamžitým popouštěním na teploty 150 až 250 °C
• Podle způsobu ohřevu na austenitizační teplotu:
Ohřev plamenem
• Používají se většinou kyslíkoacetylénové hořáky (méně často na svítiplyn nebo propan)
• Aby se dosáhlo okamžitého ochlazení po dosažení austenitické struktury v povrchové vrstvě, je vodní sprcha často umístěná v tělese hořáku
• Tloušťka zakalené vrstvy je vždy větší než 2 mm
• Součást ohříváme plamenem
o Postupně
- Zapálený hořák se přiblíží k povrchu součásti
- Po prohřátí povrchu do požadované hloubky se zapne posuv a spustí sprcha
- Vzájemný pohyb hořáku a součásti může být přímočarý nebo rotační
o Jednorázově
- Součást se ohřeje hořákem po celém povrchu a pak se prudce ochladí buď vodní sprchou nebo se ponoří do vodní či olejové lázně
• Hořák a předmět se moho vůči sobě pohybovat nebo být v klidu
Článek podporuje:
plastové ohebné hadice pro chladící kapaliny
• Je vhodné nelegované oceli a některé oceli legované s obsahem uhlíku 0,45 až 0,60 %, které jsou kalitelné již na značnou tvrdost ->Mohou často vyhovět požadavkům na povrchovou tvrdost (např. u ozubených kol, čepů)
• Oceli s obsahem uhlíku 0,45 až 0,60 se vyznačují ještě vyhovující houževnatostí a pevností jádra zejména tehdy, je-li součást před povrchovým kalením buď normalizačně vyžíhána nebo raději zušlechtěna -> jádro součásti, které není ovlivněno povrchovým kalením si podrží vlastnosti předchozího tepelného zpracování
• Za určitých podmínek je možno povrchově kalit i oceli nástrojové, popř. i odlitky ze šedé či tvárné litiny (např. lože vedení obráběcích strojů)
• Při povrchovém kalení ohříváme povrchové vrstvy velmi rychle na autentizační teplotu s velmi krátkou výdrží na této teplotě -> Teplota ohřevu musí být vyšší než teplota Ac3, podle způsobu ohřevu až o 200 a více stupňů
• Po ohřevu povrchových vrstev na tuto teplotu následuje prudké ochlazení, nejčastěji vodou -> Povrch součásti se zakalí do hloubky, která závisí na hloubce prohřátého povrchu do austenitické oblasti (podle účelu použití 0,5 až 5 mm)
• Tvrdá martenzitická struktura zakaleného povrchu pak přechází přes smíšené rozpadové struktury na původní strukturu jádra
• Značné strukturní rozdíly mezi povrchem a jádrem způsobují vnitřní pnutí, které snížíme okamžitým popouštěním na teploty 150 až 250 °C
• Podle způsobu ohřevu na austenitizační teplotu:
Ohřev plamenem
• Používají se většinou kyslíkoacetylénové hořáky (méně často na svítiplyn nebo propan)
• Aby se dosáhlo okamžitého ochlazení po dosažení austenitické struktury v povrchové vrstvě, je vodní sprcha často umístěná v tělese hořáku
• Tloušťka zakalené vrstvy je vždy větší než 2 mm
• Součást ohříváme plamenem
o Postupně
- Zapálený hořák se přiblíží k povrchu součásti
- Po prohřátí povrchu do požadované hloubky se zapne posuv a spustí sprcha
- Vzájemný pohyb hořáku a součásti může být přímočarý nebo rotační
o Jednorázově
- Součást se ohřeje hořákem po celém povrchu a pak se prudce ochladí buď vodní sprchou nebo se ponoří do vodní či olejové lázně
• Hořák a předmět se moho vůči sobě pohybovat nebo být v klidu
Článek podporuje:
plastové ohebné hadice pro chladící kapaliny
Zvláštní způsoby tepelného zpracování
Zvláštní způsoby tepelného zpracování
Patentování
• Zvláštní případ izotermického rozpadu austenitu v lázních o teplotě 450 až 550°C
• Struktura je tvořená směsí jemného perlitu (troostit)a bainitu s vysokou houževnatostí -> dovolující značné redukce při tváření za studena
• Použití: Výroba patentového drátu s vysokou pevností (lana, pružiny)
Tepelně mechanické zpracování
• Jedná se o spojení tepelného zpracování s tvářením, které lze provést:
o Před přeměnou austenitu
= Nízkoteplotní tepelně mechanické pracování
Realizujeme v oblasti nestabilního austenitu v pásmu teplot mezi perlitickou a bainitickou přeměnou
Následuje zakalení na martenzit a zpravidla popouštění
Výhoda:Zvýšená pevnost bez snížení plasticity nebo vrubové houževnatosti
Použití: Zpracování nástrojů namáhaných rázem (střihadla, protlačovadla)
= Vysokoteplotní tepelně mechanické zpracování
Tváříme-li austenit před přeměnou za teplot Ac3 v oblasti stabilního austenitu
Po tváření stabilního austenitu následuje kalení a pouštění
Tímto postupem se zvýší tvárnost a únavové vlastnosti oceli
Použití:Zpracování nástrojů pro práci za tepla
o Během přeměny austenitu na perlit
Tváření v oblasti teplot 600 až 700 °C vede ke značnému zvýšení houževnatosti nízkolegovaných ocelí
o Po přeměně austenitu
Patentování
• Zvláštní případ izotermického rozpadu austenitu v lázních o teplotě 450 až 550°C
• Struktura je tvořená směsí jemného perlitu (troostit)a bainitu s vysokou houževnatostí -> dovolující značné redukce při tváření za studena
• Použití: Výroba patentového drátu s vysokou pevností (lana, pružiny)
Tepelně mechanické zpracování
• Jedná se o spojení tepelného zpracování s tvářením, které lze provést:
o Před přeměnou austenitu
= Nízkoteplotní tepelně mechanické pracování
Realizujeme v oblasti nestabilního austenitu v pásmu teplot mezi perlitickou a bainitickou přeměnou
Následuje zakalení na martenzit a zpravidla popouštění
Výhoda:Zvýšená pevnost bez snížení plasticity nebo vrubové houževnatosti
Použití: Zpracování nástrojů namáhaných rázem (střihadla, protlačovadla)
= Vysokoteplotní tepelně mechanické zpracování
Tváříme-li austenit před přeměnou za teplot Ac3 v oblasti stabilního austenitu
Po tváření stabilního austenitu následuje kalení a pouštění
Tímto postupem se zvýší tvárnost a únavové vlastnosti oceli
Použití:Zpracování nástrojů pro práci za tepla
o Během přeměny austenitu na perlit
Tváření v oblasti teplot 600 až 700 °C vede ke značnému zvýšení houževnatosti nízkolegovaných ocelí
o Po přeměně austenitu
Rozpouštění - vytvrzování - stárnutí
Rozpouštění - vytvrzování - stárnutí
Rozpouštění (rozpouštěcí žíhání)
• Použití:Pro potlačení segregace u:
o Slitin neželezných kovů
o Austenitické oceli
o Některé další oceli, které jsou vytvrzovatelné
• Po ohřevu na žíhací teplotu, která musí být volena tak, aby se zajistil vznik homogenního tuhého roztoku, následuje většinou prudké ochlazení většinou do vody
• U austenitických ocelí je žíhací teplota vždy vyšší než 950 °C, proto, že v oblasti teplot 600 až 850 °C vzniká zvláštní krystalická fáze, která způsobuje jejich zkřehnutí
• Tento druh tepelného zpracování se označuje první doplňkovou číslicí 4 (např. 17 246.4)
Vytvrzování
• Vyvinuto původně pro lehké slitiny (duraluminium) se rozšířilo na řadu dalších slitin neželezných kovů, později na austenitické oceli s vysokou pevností pro vysoké teploty a nyní i na feriticko-feritické oceli s přísadou bóru a dusíku
• Vlastnímu vytvrzování předchází rozpouštění -> Jím získáme nestabilní přesycený tuhý roztok -> Ten se rozpadá uvnitř zrn za:
o Normální teploty (Přirozené vytvrzování)
V určitých místech krystalické mřížky se nahromadí větší počet atomů druhého prvku
o Zvýšené teploty (Umělé vytvrzování)
Může dojít k plné precipitaci
• Oba jevy (v krystalické mřížce) vedou k deformaci základní mřížky, což se na venek projevuje zvýšenou pevností a tvrdostí a zpravidla i sníženou houževnatostí
Stárnutí
• Někdy výše zmíněný jev probíhá proti naší vůli -> hovoříme o stárnutí
• Zpravidla při něm dochází k výraznému poklesu vrubové houževnatosti a jen k menšímu nárůstku pevnosti
• Je to nepříjemné zejména u ocelí, kde vzniká pozvolným vylučováním nitridů po deformaci za studena
• S jevem se setkáme u ocelí s nízkým obsahem uhlíku, které při ocelářském procesu nebyli uklidněny hliníkem
Rozpouštění (rozpouštěcí žíhání)
• Použití:Pro potlačení segregace u:
o Slitin neželezných kovů
o Austenitické oceli
o Některé další oceli, které jsou vytvrzovatelné
• Po ohřevu na žíhací teplotu, která musí být volena tak, aby se zajistil vznik homogenního tuhého roztoku, následuje většinou prudké ochlazení většinou do vody
• U austenitických ocelí je žíhací teplota vždy vyšší než 950 °C, proto, že v oblasti teplot 600 až 850 °C vzniká zvláštní krystalická fáze, která způsobuje jejich zkřehnutí
• Tento druh tepelného zpracování se označuje první doplňkovou číslicí 4 (např. 17 246.4)
Vytvrzování
• Vyvinuto původně pro lehké slitiny (duraluminium) se rozšířilo na řadu dalších slitin neželezných kovů, později na austenitické oceli s vysokou pevností pro vysoké teploty a nyní i na feriticko-feritické oceli s přísadou bóru a dusíku
• Vlastnímu vytvrzování předchází rozpouštění -> Jím získáme nestabilní přesycený tuhý roztok -> Ten se rozpadá uvnitř zrn za:
o Normální teploty (Přirozené vytvrzování)
V určitých místech krystalické mřížky se nahromadí větší počet atomů druhého prvku
o Zvýšené teploty (Umělé vytvrzování)
Může dojít k plné precipitaci
• Oba jevy (v krystalické mřížce) vedou k deformaci základní mřížky, což se na venek projevuje zvýšenou pevností a tvrdostí a zpravidla i sníženou houževnatostí
Stárnutí
• Někdy výše zmíněný jev probíhá proti naší vůli -> hovoříme o stárnutí
• Zpravidla při něm dochází k výraznému poklesu vrubové houževnatosti a jen k menšímu nárůstku pevnosti
• Je to nepříjemné zejména u ocelí, kde vzniká pozvolným vylučováním nitridů po deformaci za studena
• S jevem se setkáme u ocelí s nízkým obsahem uhlíku, které při ocelářském procesu nebyli uklidněny hliníkem
Povrchové kalení
Povrchové kalení
• Je vhodné nelegované oceli a některé oceli legované s obsahem uhlíku 0,45 až 0,60 %, které jsou kalitelné již na značnou tvrdost ->Mohou často vyhovět požadavkům na povrchovou tvrdost (např. u ozubených kol, čepů)
• Oceli s obsahem uhlíku 0,45 až 0,60 se vyznačují ještě vyhovující houževnatostí a pevností jádra zejména tehdy, je-li součást před povrchovým kalením buď normalizačně vyžíhána nebo raději zušlechtěna -> jádro součásti, které není ovlivněno povrchovým kalením si podrží vlastnosti předchozího tepelného zpracování
• Za určitých podmínek je možno povrchově kalit i oceli nástrojové, popř. i odlitky ze šedé či tvárné litiny (např. lože vedení obráběcích strojů)
• Při povrchovém kalení ohříváme povrchové vrstvy velmi rychle na autentizační teplotu s velmi krátkou výdrží na této teplotě -> Teplota ohřevu musí být vyšší než teplota Ac3, podle způsobu ohřevu až o 200 a více stupňů
• Po ohřevu povrchových vrstev na tuto teplotu následuje prudké ochlazení, nejčastěji vodou -> Povrch součásti se zakalí do hloubky, která závisí na hloubce prohřátého povrchu do austenitické oblasti (podle účelu použití 0,5 až 5 mm)
• Tvrdá martenzitická struktura zakaleného povrchu pak přechází přes smíšené rozpadové struktury na původní strukturu jádra
• Značné strukturní rozdíly mezi povrchem a jádrem způsobují vnitřní pnutí, které snížíme okamžitým popouštěním na teploty 150 až 250 °C
• Podle způsobu ohřevu na austenitizační teplotu:
Ohřev plamenem
• Používají se většinou kyslíkoacetylénové hořáky (méně často na svítiplyn nebo propan)
• Aby se dosáhlo okamžitého ochlazení po dosažení austenitické struktury v povrchové vrstvě, je vodní sprcha často umístěná v tělese hořáku
• Tloušťka zakalené vrstvy je vždy větší než 2 mm
• Součást ohříváme plamenem
o Postupně
- Zapálený hořák se přiblíží k povrchu součásti
- Po prohřátí povrchu do požadované hloubky se zapne posuv a spustí sprcha
- Vzájemný pohyb hořáku a součásti může být přímočarý nebo rotační
o Jednorázově
- Součást se ohřeje hořákem po celém povrchu a pak se prudce ochladí buď vodní sprchou nebo se ponoří do vodní či olejové lázně
• Hořák a předmět se moho vůči sobě pohybovat nebo být v klidu
Článek podporuje:
plastové ohebné hadice pro chladící kapaliny
• Je vhodné nelegované oceli a některé oceli legované s obsahem uhlíku 0,45 až 0,60 %, které jsou kalitelné již na značnou tvrdost ->Mohou často vyhovět požadavkům na povrchovou tvrdost (např. u ozubených kol, čepů)
• Oceli s obsahem uhlíku 0,45 až 0,60 se vyznačují ještě vyhovující houževnatostí a pevností jádra zejména tehdy, je-li součást před povrchovým kalením buď normalizačně vyžíhána nebo raději zušlechtěna -> jádro součásti, které není ovlivněno povrchovým kalením si podrží vlastnosti předchozího tepelného zpracování
• Za určitých podmínek je možno povrchově kalit i oceli nástrojové, popř. i odlitky ze šedé či tvárné litiny (např. lože vedení obráběcích strojů)
• Při povrchovém kalení ohříváme povrchové vrstvy velmi rychle na autentizační teplotu s velmi krátkou výdrží na této teplotě -> Teplota ohřevu musí být vyšší než teplota Ac3, podle způsobu ohřevu až o 200 a více stupňů
• Po ohřevu povrchových vrstev na tuto teplotu následuje prudké ochlazení, nejčastěji vodou -> Povrch součásti se zakalí do hloubky, která závisí na hloubce prohřátého povrchu do austenitické oblasti (podle účelu použití 0,5 až 5 mm)
• Tvrdá martenzitická struktura zakaleného povrchu pak přechází přes smíšené rozpadové struktury na původní strukturu jádra
• Značné strukturní rozdíly mezi povrchem a jádrem způsobují vnitřní pnutí, které snížíme okamžitým popouštěním na teploty 150 až 250 °C
• Podle způsobu ohřevu na austenitizační teplotu:
Ohřev plamenem
• Používají se většinou kyslíkoacetylénové hořáky (méně často na svítiplyn nebo propan)
• Aby se dosáhlo okamžitého ochlazení po dosažení austenitické struktury v povrchové vrstvě, je vodní sprcha často umístěná v tělese hořáku
• Tloušťka zakalené vrstvy je vždy větší než 2 mm
• Součást ohříváme plamenem
o Postupně
- Zapálený hořák se přiblíží k povrchu součásti
- Po prohřátí povrchu do požadované hloubky se zapne posuv a spustí sprcha
- Vzájemný pohyb hořáku a součásti může být přímočarý nebo rotační
o Jednorázově
- Součást se ohřeje hořákem po celém povrchu a pak se prudce ochladí buď vodní sprchou nebo se ponoří do vodní či olejové lázně
• Hořák a předmět se moho vůči sobě pohybovat nebo být v klidu
Článek podporuje:
plastové ohebné hadice pro chladící kapaliny
Směry vývoje konstrukčních ocelí k cementování a zušlechťování
Směry vývoje konstrukčních ocelí k cementování a zušlechťování
• Zvyšování čistoty, rovnoměrnosti vlastností (dodržování zaručeného rozmezí hodnot, jak v dodávaném stavu tak po tepelném zpracování)
• Oceli k cementování a nitridování -> Zvýšení pevnosti jádra
• Oceli k cementování, u nichž musí být dodržováno pásmo prokalitelnosti
• Současné dodávky ocelí mají široká pásma prokalitelnosti, což vede k velkým rozdílům vlastností v konečném stavu (např. obrobitelnosti)
• Oceli k zušlechťování - dezoxidace ocelí -> příznivý vliv na tvorbu vměstků -> zvýšení obrobitelnosti
• Využitím teoretických poznatků o podstatě pevnosti martenzitu a o důvodech nízkoteplotní popouštěcích křehkostí, umožní dosáhnout u některých nízkolegovaných ocelí (např SiCrV) klasickým způsobem zušlechtění na mez pevnosti až 2 000 MPa
Tepelné zpracování rychlořezných ocelí
• Vlivem velkého obsahu legovacích prvků (wolfram, chrom, vanad, molybden, kobalt) maximální rozpustnost uhlíku v železe d -> při obsahu uhlíku pod 0,8 se může vyskytnout ledeburitická struktura
• Zároveň vlivem těchto prvků dochází ke značnému posunu rozpadových křivek směrem doprava a k výraznému oddělení perlitické a bainitické přeměny
• U ocelí s vysokým obsahem karbidotvorných prvků (rychlořezné oceli), není tvrdost po zakalení nejvyšší nýbrž až po popuštění na určitou teplotu -> Mluvíme o oceli s druhou tvrdostí
o Po kalení homogenního austenitu zůstává ve struktuře velké množství zbytkového austenitu (až 70 %) -> Větší pevnost
o Při vyšších popouštěcích teplotách (400 až 600°C) tvrdost rozpadem austenitu a precipitace velmi jemných karbidů přísadových prvků stoupá
o Podmínkou pro vývoj druhé tvrdosti je, aby kalicí teplota byla dostatečně vysoká -> zaručení dokonalého rozpuštění všech karbidů
o Jsme-li nuceni u jemných nástrojů volit nižší kalicí teploty pak popouštíme jen na 130 až 180 °C
o Na rozdíl od segregace (vylučování druhé fáze po hranicích primárních zrn) je precipitace (vylučování druhé fáze v mikroskopické až v submikroskopické formě) i uvnitř původních zrn
• Zvyšování čistoty, rovnoměrnosti vlastností (dodržování zaručeného rozmezí hodnot, jak v dodávaném stavu tak po tepelném zpracování)
• Oceli k cementování a nitridování -> Zvýšení pevnosti jádra
• Oceli k cementování, u nichž musí být dodržováno pásmo prokalitelnosti
• Současné dodávky ocelí mají široká pásma prokalitelnosti, což vede k velkým rozdílům vlastností v konečném stavu (např. obrobitelnosti)
• Oceli k zušlechťování - dezoxidace ocelí -> příznivý vliv na tvorbu vměstků -> zvýšení obrobitelnosti
• Využitím teoretických poznatků o podstatě pevnosti martenzitu a o důvodech nízkoteplotní popouštěcích křehkostí, umožní dosáhnout u některých nízkolegovaných ocelí (např SiCrV) klasickým způsobem zušlechtění na mez pevnosti až 2 000 MPa
Tepelné zpracování rychlořezných ocelí
• Vlivem velkého obsahu legovacích prvků (wolfram, chrom, vanad, molybden, kobalt) maximální rozpustnost uhlíku v železe d -> při obsahu uhlíku pod 0,8 se může vyskytnout ledeburitická struktura
• Zároveň vlivem těchto prvků dochází ke značnému posunu rozpadových křivek směrem doprava a k výraznému oddělení perlitické a bainitické přeměny
• U ocelí s vysokým obsahem karbidotvorných prvků (rychlořezné oceli), není tvrdost po zakalení nejvyšší nýbrž až po popuštění na určitou teplotu -> Mluvíme o oceli s druhou tvrdostí
o Po kalení homogenního austenitu zůstává ve struktuře velké množství zbytkového austenitu (až 70 %) -> Větší pevnost
o Při vyšších popouštěcích teplotách (400 až 600°C) tvrdost rozpadem austenitu a precipitace velmi jemných karbidů přísadových prvků stoupá
o Podmínkou pro vývoj druhé tvrdosti je, aby kalicí teplota byla dostatečně vysoká -> zaručení dokonalého rozpuštění všech karbidů
o Jsme-li nuceni u jemných nástrojů volit nižší kalicí teploty pak popouštíme jen na 130 až 180 °C
o Na rozdíl od segregace (vylučování druhé fáze po hranicích primárních zrn) je precipitace (vylučování druhé fáze v mikroskopické až v submikroskopické formě) i uvnitř původních zrn
Postup při kalení z vysoké teploty
• Postup při kalení z vysoké teploty
o Ohřev se zpravidla děje ve dvou nebo třech stupních, vzhledem k tomu, že rychlořezná ocel je citlivá na prudký ohřev (její tepelná vodivost je při nižších teplotách poloviční oproti nelegované oceli)
o Kalí se podle velikosti průřezu součástí:
Na vzduchu
- Klidném
- Proudícím
Do oleje
o Pouze oceli s vysokým obsahem wolframem a kobaltem (např. 19 855) se kalí jen na vzduchu
o Velmi vhodné je termální kalení do lázně teplé asi 500°C s následujícím kalení na klidném vzduchu
o Popouštět se má ihned po zakalení (nebezpečí stabilizace austenitu)
o Popouštěcí teploty bývají podle druhu oceli 540 až 590 °C
o Po popouštění zásadně ochlazujeme na vzduchu
o Při prvním popouštěcím cyklu dochází k popouštění primárně vzniklého martenzitu a k precipitaci karbidů
o Při chladnutí z této teploty dojde k rozpadu části zbytkového austenitu na martenzit, který popustíme druhým popouštěcím cyklem, přičemž se opět další, avšak již menší část austenitu zase přemění na martenzit -> V některých případech se popouští až 3x
o Ohřev se zpravidla děje ve dvou nebo třech stupních, vzhledem k tomu, že rychlořezná ocel je citlivá na prudký ohřev (její tepelná vodivost je při nižších teplotách poloviční oproti nelegované oceli)
o Kalí se podle velikosti průřezu součástí:
Na vzduchu
- Klidném
- Proudícím
Do oleje
o Pouze oceli s vysokým obsahem wolframem a kobaltem (např. 19 855) se kalí jen na vzduchu
o Velmi vhodné je termální kalení do lázně teplé asi 500°C s následujícím kalení na klidném vzduchu
o Popouštět se má ihned po zakalení (nebezpečí stabilizace austenitu)
o Popouštěcí teploty bývají podle druhu oceli 540 až 590 °C
o Po popouštění zásadně ochlazujeme na vzduchu
o Při prvním popouštěcím cyklu dochází k popouštění primárně vzniklého martenzitu a k precipitaci karbidů
o Při chladnutí z této teploty dojde k rozpadu části zbytkového austenitu na martenzit, který popustíme druhým popouštěcím cyklem, přičemž se opět další, avšak již menší část austenitu zase přemění na martenzit -> V některých případech se popouští až 3x
Směry vývoje konstrukčních ocelí k cementování a zušlechťování
Směry vývoje konstrukčních ocelí k cementování a zušlechťování
• Zvyšování čistoty, rovnoměrnosti vlastností (dodržování zaručeného rozmezí hodnot, jak v dodávaném stavu tak po tepelném zpracování)
• Oceli k cementování a nitridování -> Zvýšení pevnosti jádra
• Oceli k cementování, u nichž musí být dodržováno pásmo prokalitelnosti
• Současné dodávky ocelí mají široká pásma prokalitelnosti, což vede k velkým rozdílům vlastností v konečném stavu (např. obrobitelnosti)
• Oceli k zušlechťování - dezoxidace ocelí -> příznivý vliv na tvorbu vměstků -> zvýšení obrobitelnosti
• Využitím teoretických poznatků o podstatě pevnosti martenzitu a o důvodech nízkoteplotní popouštěcích křehkostí, umožní dosáhnout u některých nízkolegovaných ocelí (např SiCrV) klasickým způsobem zušlechtění na mez pevnosti až 2 000 MPa
Tepelné zpracování rychlořezných ocelí
• Vlivem velkého obsahu legovacích prvků (wolfram, chrom, vanad, molybden, kobalt) maximální rozpustnost uhlíku v železe d -> při obsahu uhlíku pod 0,8 se může vyskytnout ledeburitická struktura
• Zároveň vlivem těchto prvků dochází ke značnému posunu rozpadových křivek směrem doprava a k výraznému oddělení perlitické a bainitické přeměny
• U ocelí s vysokým obsahem karbidotvorných prvků (rychlořezné oceli), není tvrdost po zakalení nejvyšší nýbrž až po popuštění na určitou teplotu -> Mluvíme o oceli s druhou tvrdostí
o Po kalení homogenního austenitu zůstává ve struktuře velké množství zbytkového austenitu (až 70 %) -> Větší pevnost
o Při vyšších popouštěcích teplotách (400 až 600°C) tvrdost rozpadem austenitu a precipitace velmi jemných karbidů přísadových prvků stoupá
o Podmínkou pro vývoj druhé tvrdosti je, aby kalicí teplota byla dostatečně vysoká -> zaručení dokonalého rozpuštění všech karbidů
o Jsme-li nuceni u jemných nástrojů volit nižší kalicí teploty pak popouštíme jen na 130 až 180 °C
o Na rozdíl od segregace (vylučování druhé fáze po hranicích primárních zrn) je precipitace (vylučování druhé fáze v mikroskopické až v submikroskopické formě) i uvnitř původních zrn
• Zvyšování čistoty, rovnoměrnosti vlastností (dodržování zaručeného rozmezí hodnot, jak v dodávaném stavu tak po tepelném zpracování)
• Oceli k cementování a nitridování -> Zvýšení pevnosti jádra
• Oceli k cementování, u nichž musí být dodržováno pásmo prokalitelnosti
• Současné dodávky ocelí mají široká pásma prokalitelnosti, což vede k velkým rozdílům vlastností v konečném stavu (např. obrobitelnosti)
• Oceli k zušlechťování - dezoxidace ocelí -> příznivý vliv na tvorbu vměstků -> zvýšení obrobitelnosti
• Využitím teoretických poznatků o podstatě pevnosti martenzitu a o důvodech nízkoteplotní popouštěcích křehkostí, umožní dosáhnout u některých nízkolegovaných ocelí (např SiCrV) klasickým způsobem zušlechtění na mez pevnosti až 2 000 MPa
Tepelné zpracování rychlořezných ocelí
• Vlivem velkého obsahu legovacích prvků (wolfram, chrom, vanad, molybden, kobalt) maximální rozpustnost uhlíku v železe d -> při obsahu uhlíku pod 0,8 se může vyskytnout ledeburitická struktura
• Zároveň vlivem těchto prvků dochází ke značnému posunu rozpadových křivek směrem doprava a k výraznému oddělení perlitické a bainitické přeměny
• U ocelí s vysokým obsahem karbidotvorných prvků (rychlořezné oceli), není tvrdost po zakalení nejvyšší nýbrž až po popuštění na určitou teplotu -> Mluvíme o oceli s druhou tvrdostí
o Po kalení homogenního austenitu zůstává ve struktuře velké množství zbytkového austenitu (až 70 %) -> Větší pevnost
o Při vyšších popouštěcích teplotách (400 až 600°C) tvrdost rozpadem austenitu a precipitace velmi jemných karbidů přísadových prvků stoupá
o Podmínkou pro vývoj druhé tvrdosti je, aby kalicí teplota byla dostatečně vysoká -> zaručení dokonalého rozpuštění všech karbidů
o Jsme-li nuceni u jemných nástrojů volit nižší kalicí teploty pak popouštíme jen na 130 až 180 °C
o Na rozdíl od segregace (vylučování druhé fáze po hranicích primárních zrn) je precipitace (vylučování druhé fáze v mikroskopické až v submikroskopické formě) i uvnitř původních zrn
Postup při kalení z vysoké teploty
• Postup při kalení z vysoké teploty
o Ohřev se zpravidla děje ve dvou nebo třech stupních, vzhledem k tomu, že rychlořezná ocel je citlivá na prudký ohřev (její tepelná vodivost je při nižších teplotách poloviční oproti nelegované oceli)
o Kalí se podle velikosti průřezu součástí:
Na vzduchu
- Klidném
- Proudícím
Do oleje
o Pouze oceli s vysokým obsahem wolframem a kobaltem (např. 19 855) se kalí jen na vzduchu
o Velmi vhodné je termální kalení do lázně teplé asi 500°C s následujícím kalení na klidném vzduchu
o Popouštět se má ihned po zakalení (nebezpečí stabilizace austenitu)
o Popouštěcí teploty bývají podle druhu oceli 540 až 590 °C
o Po popouštění zásadně ochlazujeme na vzduchu
o Při prvním popouštěcím cyklu dochází k popouštění primárně vzniklého martenzitu a k precipitaci karbidů
o Při chladnutí z této teploty dojde k rozpadu části zbytkového austenitu na martenzit, který popustíme druhým popouštěcím cyklem, přičemž se opět další, avšak již menší část austenitu zase přemění na martenzit -> V některých případech se popouští až 3x
o Ohřev se zpravidla děje ve dvou nebo třech stupních, vzhledem k tomu, že rychlořezná ocel je citlivá na prudký ohřev (její tepelná vodivost je při nižších teplotách poloviční oproti nelegované oceli)
o Kalí se podle velikosti průřezu součástí:
Na vzduchu
- Klidném
- Proudícím
Do oleje
o Pouze oceli s vysokým obsahem wolframem a kobaltem (např. 19 855) se kalí jen na vzduchu
o Velmi vhodné je termální kalení do lázně teplé asi 500°C s následujícím kalení na klidném vzduchu
o Popouštět se má ihned po zakalení (nebezpečí stabilizace austenitu)
o Popouštěcí teploty bývají podle druhu oceli 540 až 590 °C
o Po popouštění zásadně ochlazujeme na vzduchu
o Při prvním popouštěcím cyklu dochází k popouštění primárně vzniklého martenzitu a k precipitaci karbidů
o Při chladnutí z této teploty dojde k rozpadu části zbytkového austenitu na martenzit, který popustíme druhým popouštěcím cyklem, přičemž se opět další, avšak již menší část austenitu zase přemění na martenzit -> V některých případech se popouští až 3x
Zušlechťování
Zušlechťování
• Účelem je dosáhnout vysoké meze kluzu,pevnosti, odolnosti proti únavě při vysoké houževnatosti
• Stav po tomto tepelném zpracování se označuje první doplňkovou číslicí (6,7,8) za značkou oceli (vyšší číslice znamená vyšší pevnost
• Zušlechtěná ocel má vyšší mez kluzu a hlavně vrubovou houževnatost
• Čím vyšší mez kluzu, tím lze ocel více zatížit bez nebezpečí deformace
• Čím vyšší vrubová houževnatost tím větší odolnost oceli proti křehkému porušení nenadálými rázy
• Pro zušlechťování je vyhrazen teplotní rozsah 400 až 550 dle druhu oceli
• K prokalení větších průřezů než 25 až 30 mm je třeba použít legovanou ocel (při zušlechťování je jednou ze základních podmínek prokalení předmětu v celém průřezu, jinak hrozí ze zhoršení mechanických vlastností v nedostatečně zakalené části průřezu)
• Při popouštění některých ocelí nemusí být přírůstek vrubové houževnatosti úměrný poklesu pevnosti -> Příčina: Popouštěcí křehkost
o Může vzniknout:
Izotermicky
Během popouštění v oblasti teplot 350° a 550 °C
Lze ji částečně snížit krátkou popouštěcí dobou
Anizotermicky
Při ochlazování z popouštěcí rychlosti
Lze jí částečně odstranit rychlejším ochlazováním z popouštěcí teploty
o Zvlášť náchylné na křehkost jsou: chrómmanganové, chrómvanadové, chrómniklové oceli
o Popouštěcí křehkost značně omezuje přísada 0,5 až 1 % molybdenu (podobný účinek má i wolfram)
• Účelem je dosáhnout vysoké meze kluzu,pevnosti, odolnosti proti únavě při vysoké houževnatosti
• Stav po tomto tepelném zpracování se označuje první doplňkovou číslicí (6,7,8) za značkou oceli (vyšší číslice znamená vyšší pevnost
• Zušlechtěná ocel má vyšší mez kluzu a hlavně vrubovou houževnatost
• Čím vyšší mez kluzu, tím lze ocel více zatížit bez nebezpečí deformace
• Čím vyšší vrubová houževnatost tím větší odolnost oceli proti křehkému porušení nenadálými rázy
• Pro zušlechťování je vyhrazen teplotní rozsah 400 až 550 dle druhu oceli
• K prokalení větších průřezů než 25 až 30 mm je třeba použít legovanou ocel (při zušlechťování je jednou ze základních podmínek prokalení předmětu v celém průřezu, jinak hrozí ze zhoršení mechanických vlastností v nedostatečně zakalené části průřezu)
• Při popouštění některých ocelí nemusí být přírůstek vrubové houževnatosti úměrný poklesu pevnosti -> Příčina: Popouštěcí křehkost
o Může vzniknout:
Izotermicky
Během popouštění v oblasti teplot 350° a 550 °C
Lze ji částečně snížit krátkou popouštěcí dobou
Anizotermicky
Při ochlazování z popouštěcí rychlosti
Lze jí částečně odstranit rychlejším ochlazováním z popouštěcí teploty
o Zvlášť náchylné na křehkost jsou: chrómmanganové, chrómvanadové, chrómniklové oceli
o Popouštěcí křehkost značně omezuje přísada 0,5 až 1 % molybdenu (podobný účinek má i wolfram)
Zušlechťování
Zušlechťování
• Účelem je dosáhnout vysoké meze kluzu,pevnosti, odolnosti proti únavě při vysoké houževnatosti
• Stav po tomto tepelném zpracování se označuje první doplňkovou číslicí (6,7,8) za značkou oceli (vyšší číslice znamená vyšší pevnost
• Zušlechtěná ocel má vyšší mez kluzu a hlavně vrubovou houževnatost
• Čím vyšší mez kluzu, tím lze ocel více zatížit bez nebezpečí deformace
• Čím vyšší vrubová houževnatost tím větší odolnost oceli proti křehkému porušení nenadálými rázy
• Pro zušlechťování je vyhrazen teplotní rozsah 400 až 550 dle druhu oceli
• K prokalení větších průřezů než 25 až 30 mm je třeba použít legovanou ocel (při zušlechťování je jednou ze základních podmínek prokalení předmětu v celém průřezu, jinak hrozí ze zhoršení mechanických vlastností v nedostatečně zakalené části průřezu)
• Při popouštění některých ocelí nemusí být přírůstek vrubové houževnatosti úměrný poklesu pevnosti -> Příčina: Popouštěcí křehkost
o Může vzniknout:
Izotermicky
Během popouštění v oblasti teplot 350° a 550 °C
Lze ji částečně snížit krátkou popouštěcí dobou
Anizotermicky
Při ochlazování z popouštěcí rychlosti
Lze jí částečně odstranit rychlejším ochlazováním z popouštěcí teploty
o Zvlášť náchylné na křehkost jsou: chrómmanganové, chrómvanadové, chrómniklové oceli
o Popouštěcí křehkost značně omezuje přísada 0,5 až 1 % molybdenu (podobný účinek má i wolfram)
• Účelem je dosáhnout vysoké meze kluzu,pevnosti, odolnosti proti únavě při vysoké houževnatosti
• Stav po tomto tepelném zpracování se označuje první doplňkovou číslicí (6,7,8) za značkou oceli (vyšší číslice znamená vyšší pevnost
• Zušlechtěná ocel má vyšší mez kluzu a hlavně vrubovou houževnatost
• Čím vyšší mez kluzu, tím lze ocel více zatížit bez nebezpečí deformace
• Čím vyšší vrubová houževnatost tím větší odolnost oceli proti křehkému porušení nenadálými rázy
• Pro zušlechťování je vyhrazen teplotní rozsah 400 až 550 dle druhu oceli
• K prokalení větších průřezů než 25 až 30 mm je třeba použít legovanou ocel (při zušlechťování je jednou ze základních podmínek prokalení předmětu v celém průřezu, jinak hrozí ze zhoršení mechanických vlastností v nedostatečně zakalené části průřezu)
• Při popouštění některých ocelí nemusí být přírůstek vrubové houževnatosti úměrný poklesu pevnosti -> Příčina: Popouštěcí křehkost
o Může vzniknout:
Izotermicky
Během popouštění v oblasti teplot 350° a 550 °C
Lze ji částečně snížit krátkou popouštěcí dobou
Anizotermicky
Při ochlazování z popouštěcí rychlosti
Lze jí částečně odstranit rychlejším ochlazováním z popouštěcí teploty
o Zvlášť náchylné na křehkost jsou: chrómmanganové, chrómvanadové, chrómniklové oceli
o Popouštěcí křehkost značně omezuje přísada 0,5 až 1 % molybdenu (podobný účinek má i wolfram)
Popouštění
• Při popouštění na teploty 80 až 180 °C (podle druhu oceli) dojde k vyloučení (precipitaci) uhlíku v podobě přechodných fází (karbidů) orientovaných ve směru martenzitických jehlic -> Toto stádium martenzitu se nazývá Nízkopopuštěný martenzit
o Mírný pokles tvrdosti
o Výrazný pokles křehkosti
• V rozmezí teplot 180 až 300 °C se rozpadá zbytkový austenit buď na nízkouhlíkový martenzit nebo dolní bainit
o U ocelí s vyšším obsahem uhlíku (tím i zbytkového austenitu), dochází k mírnému zvýšení tvrdosti
• Současně se v teplotním rozsahu 200 až 400 °C přechodný karbid mění na cementit ve velmi jemné formě, přitom vyloučený cementit má tvar kulovitý a zůstává jen částečně zachována jehlicovitá struktura -> Hovoříme o tzv. Vysokopopuštěném martenzitu
• Za teplot nad 400 °C až do Ac1 se postupně cementitové kulovité částice zvětšují a mizí jehlicovitý tvar -> Jemná struktura s kuličkovým cementitem v základní feritické podobě -> Nazýváme ji Sorbit
o Pevnost
o Vysoká houževnatost
• Z hlediska popouštěcích teplot rozeznáváme:
o Popouštění za nízkých teplot
Asi do 350°C
Často nazýváme Napouštění
Někdy se nazývá Popouštění nástrojů
Použití:Nástrojové oceli
o Popouštění za vysokých teplot
Od 350 do 700°C
Tomuto popouštění ve spojení s kalením říkáme Zušlechťování
o Mírný pokles tvrdosti
o Výrazný pokles křehkosti
• V rozmezí teplot 180 až 300 °C se rozpadá zbytkový austenit buď na nízkouhlíkový martenzit nebo dolní bainit
o U ocelí s vyšším obsahem uhlíku (tím i zbytkového austenitu), dochází k mírnému zvýšení tvrdosti
• Současně se v teplotním rozsahu 200 až 400 °C přechodný karbid mění na cementit ve velmi jemné formě, přitom vyloučený cementit má tvar kulovitý a zůstává jen částečně zachována jehlicovitá struktura -> Hovoříme o tzv. Vysokopopuštěném martenzitu
• Za teplot nad 400 °C až do Ac1 se postupně cementitové kulovité částice zvětšují a mizí jehlicovitý tvar -> Jemná struktura s kuličkovým cementitem v základní feritické podobě -> Nazýváme ji Sorbit
o Pevnost
o Vysoká houževnatost
• Z hlediska popouštěcích teplot rozeznáváme:
o Popouštění za nízkých teplot
Asi do 350°C
Často nazýváme Napouštění
Někdy se nazývá Popouštění nástrojů
Použití:Nástrojové oceli
o Popouštění za vysokých teplot
Od 350 do 700°C
Tomuto popouštění ve spojení s kalením říkáme Zušlechťování
Popouštění nástrojových ocelí
Popouštění nástrojových ocelí
• Zpravidla ohřev pod 350°C
• Výjimku tvoří požadavky na vysokou houževnatost, potom popouštěcí teplota může dosáhnout 400 °C a více
• Další výjimku jsou rychlořezné a vysokolegované oceli pro práci za tepla (např. zápustky)
• Účelem popouštění je zmírnění křehkost a citlivosti nástrojů na nárazy při práci, aniž by se snížila tvrdost
• Pokud popouštění probíhá na vzduchu, objeví se na čistém povrchu oceli zabarvení, které odpoví dá popouštěcí teplotě
Místní popouštění
• Popouští se jen určitá část nástroje
• Někdy se popouští celý nástroj na nízkou teplotu, nutnou pro zachování požadované tvrdosti pracovní části a pak se jeho nepracovní část (např. stopka nástroje) popustí ještě na vyšší teplotu, aby se dosáhlo požadovaného snížení tvrdosti a zvýšení houževnatosti této části
Celkové popouštění
• Prohřívá se celý nástroj
• Nástroje, u nichž se požaduje nejvyšší tvrdost, se napouští při teplotách 100 až 180°C
• Jde o tzv. vyvařování v oleji
o Tvrdost se nesníží, ale zmenší se poněkud pnutí
• Nástroje pro řezání a lisování tvrdých hmot: Popouštěcí teploty mezi 200 až 240 °C
• Nástroje namáhané rázem (dláta, sekery, kladiva): Popouštěcí teploty mezi 280 až 320°C
• Zpravidla ohřev pod 350°C
• Výjimku tvoří požadavky na vysokou houževnatost, potom popouštěcí teplota může dosáhnout 400 °C a více
• Další výjimku jsou rychlořezné a vysokolegované oceli pro práci za tepla (např. zápustky)
• Účelem popouštění je zmírnění křehkost a citlivosti nástrojů na nárazy při práci, aniž by se snížila tvrdost
• Pokud popouštění probíhá na vzduchu, objeví se na čistém povrchu oceli zabarvení, které odpoví dá popouštěcí teplotě
Místní popouštění
• Popouští se jen určitá část nástroje
• Někdy se popouští celý nástroj na nízkou teplotu, nutnou pro zachování požadované tvrdosti pracovní části a pak se jeho nepracovní část (např. stopka nástroje) popustí ještě na vyšší teplotu, aby se dosáhlo požadovaného snížení tvrdosti a zvýšení houževnatosti této části
Celkové popouštění
• Prohřívá se celý nástroj
• Nástroje, u nichž se požaduje nejvyšší tvrdost, se napouští při teplotách 100 až 180°C
• Jde o tzv. vyvařování v oleji
o Tvrdost se nesníží, ale zmenší se poněkud pnutí
• Nástroje pro řezání a lisování tvrdých hmot: Popouštěcí teploty mezi 200 až 240 °C
• Nástroje namáhané rázem (dláta, sekery, kladiva): Popouštěcí teploty mezi 280 až 320°C
Popouštění
• Při popouštění na teploty 80 až 180 °C (podle druhu oceli) dojde k vyloučení (precipitaci) uhlíku v podobě přechodných fází (karbidů) orientovaných ve směru martenzitických jehlic -> Toto stádium martenzitu se nazývá Nízkopopuštěný martenzit
o Mírný pokles tvrdosti
o Výrazný pokles křehkosti
• V rozmezí teplot 180 až 300 °C se rozpadá zbytkový austenit buď na nízkouhlíkový martenzit nebo dolní bainit
o U ocelí s vyšším obsahem uhlíku (tím i zbytkového austenitu), dochází k mírnému zvýšení tvrdosti
• Současně se v teplotním rozsahu 200 až 400 °C přechodný karbid mění na cementit ve velmi jemné formě, přitom vyloučený cementit má tvar kulovitý a zůstává jen částečně zachována jehlicovitá struktura -> Hovoříme o tzv. Vysokopopuštěném martenzitu
• Za teplot nad 400 °C až do Ac1 se postupně cementitové kulovité částice zvětšují a mizí jehlicovitý tvar -> Jemná struktura s kuličkovým cementitem v základní feritické podobě -> Nazýváme ji Sorbit
o Pevnost
o Vysoká houževnatost
• Z hlediska popouštěcích teplot rozeznáváme:
o Popouštění za nízkých teplot
Asi do 350°C
Často nazýváme Napouštění
Někdy se nazývá Popouštění nástrojů
Použití:Nástrojové oceli
o Popouštění za vysokých teplot
Od 350 do 700°C
Tomuto popouštění ve spojení s kalením říkáme Zušlechťování
o Mírný pokles tvrdosti
o Výrazný pokles křehkosti
• V rozmezí teplot 180 až 300 °C se rozpadá zbytkový austenit buď na nízkouhlíkový martenzit nebo dolní bainit
o U ocelí s vyšším obsahem uhlíku (tím i zbytkového austenitu), dochází k mírnému zvýšení tvrdosti
• Současně se v teplotním rozsahu 200 až 400 °C přechodný karbid mění na cementit ve velmi jemné formě, přitom vyloučený cementit má tvar kulovitý a zůstává jen částečně zachována jehlicovitá struktura -> Hovoříme o tzv. Vysokopopuštěném martenzitu
• Za teplot nad 400 °C až do Ac1 se postupně cementitové kulovité částice zvětšují a mizí jehlicovitý tvar -> Jemná struktura s kuličkovým cementitem v základní feritické podobě -> Nazýváme ji Sorbit
o Pevnost
o Vysoká houževnatost
• Z hlediska popouštěcích teplot rozeznáváme:
o Popouštění za nízkých teplot
Asi do 350°C
Často nazýváme Napouštění
Někdy se nazývá Popouštění nástrojů
Použití:Nástrojové oceli
o Popouštění za vysokých teplot
Od 350 do 700°C
Tomuto popouštění ve spojení s kalením říkáme Zušlechťování
Popouštění nástrojových ocelí
Popouštění nástrojových ocelí
• Zpravidla ohřev pod 350°C
• Výjimku tvoří požadavky na vysokou houževnatost, potom popouštěcí teplota může dosáhnout 400 °C a více
• Další výjimku jsou rychlořezné a vysokolegované oceli pro práci za tepla (např. zápustky)
• Účelem popouštění je zmírnění křehkost a citlivosti nástrojů na nárazy při práci, aniž by se snížila tvrdost
• Pokud popouštění probíhá na vzduchu, objeví se na čistém povrchu oceli zabarvení, které odpoví dá popouštěcí teplotě
Místní popouštění
• Popouští se jen určitá část nástroje
• Někdy se popouští celý nástroj na nízkou teplotu, nutnou pro zachování požadované tvrdosti pracovní části a pak se jeho nepracovní část (např. stopka nástroje) popustí ještě na vyšší teplotu, aby se dosáhlo požadovaného snížení tvrdosti a zvýšení houževnatosti této části
Celkové popouštění
• Prohřívá se celý nástroj
• Nástroje, u nichž se požaduje nejvyšší tvrdost, se napouští při teplotách 100 až 180°C
• Jde o tzv. vyvařování v oleji
o Tvrdost se nesníží, ale zmenší se poněkud pnutí
• Nástroje pro řezání a lisování tvrdých hmot: Popouštěcí teploty mezi 200 až 240 °C
• Nástroje namáhané rázem (dláta, sekery, kladiva): Popouštěcí teploty mezi 280 až 320°C
• Zpravidla ohřev pod 350°C
• Výjimku tvoří požadavky na vysokou houževnatost, potom popouštěcí teplota může dosáhnout 400 °C a více
• Další výjimku jsou rychlořezné a vysokolegované oceli pro práci za tepla (např. zápustky)
• Účelem popouštění je zmírnění křehkost a citlivosti nástrojů na nárazy při práci, aniž by se snížila tvrdost
• Pokud popouštění probíhá na vzduchu, objeví se na čistém povrchu oceli zabarvení, které odpoví dá popouštěcí teplotě
Místní popouštění
• Popouští se jen určitá část nástroje
• Někdy se popouští celý nástroj na nízkou teplotu, nutnou pro zachování požadované tvrdosti pracovní části a pak se jeho nepracovní část (např. stopka nástroje) popustí ještě na vyšší teplotu, aby se dosáhlo požadovaného snížení tvrdosti a zvýšení houževnatosti této části
Celkové popouštění
• Prohřívá se celý nástroj
• Nástroje, u nichž se požaduje nejvyšší tvrdost, se napouští při teplotách 100 až 180°C
• Jde o tzv. vyvařování v oleji
o Tvrdost se nesníží, ale zmenší se poněkud pnutí
• Nástroje pro řezání a lisování tvrdých hmot: Popouštěcí teploty mezi 200 až 240 °C
• Nástroje namáhané rázem (dláta, sekery, kladiva): Popouštěcí teploty mezi 280 až 320°C
Popouštění
Popouštění
• Ohřev zakalené oceli pod teplotu A1
• Výdrž na této teplotě k vytvoření struktury k rovnovážnému stavu
• Pomalé ochlazení na teplotu okolí rychlostí vhodnou pro danou ocel
Popouštění při nízkých teplotách
• Do 250°C
• Účelem je zmenšit vnitřní pnutí po kalení a zlepšení houževnatosti
Popouštění při vyšších teplotách
• Nad 450°C
• Účelem je získat strukturu s lepšími mechanickými vlastnostmi, hlavně velkou houževnatostí při vysoké mezi kluzu a vysoké mezi únavy
Popouštění vnitřním teplem
• Po neúplném ochlazení zakaleného předmětu
• Teplota se sleduje na očištěném povrchu podle náběhových barev
• Jakmile předmět dosáhne příslušné náběhové barvy, ponoří se rychle do vody
Popouštění kalené oceli a kombinace s kalením
• Ocel zakalená na martenzitickou strukturu má značné pnutí -> Je značně křehká -> V tomto stavu se používá jen vyjimečné
• Pro snížení vnitřního pnutí a tím i křehkosti (popř. pro získání struktury s dobrou houževnatostí) je vhodné ocel popouštět
• Součást ohřejeme na popouštěcí teplotu Ac1
• Martenzit (přesycený tuhý roztok uhlíku v železe a) vzniklý martenzitickým kalením má jehlicovitý tvar
• Ohřev zakalené oceli pod teplotu A1
• Výdrž na této teplotě k vytvoření struktury k rovnovážnému stavu
• Pomalé ochlazení na teplotu okolí rychlostí vhodnou pro danou ocel
Popouštění při nízkých teplotách
• Do 250°C
• Účelem je zmenšit vnitřní pnutí po kalení a zlepšení houževnatosti
Popouštění při vyšších teplotách
• Nad 450°C
• Účelem je získat strukturu s lepšími mechanickými vlastnostmi, hlavně velkou houževnatostí při vysoké mezi kluzu a vysoké mezi únavy
Popouštění vnitřním teplem
• Po neúplném ochlazení zakaleného předmětu
• Teplota se sleduje na očištěném povrchu podle náběhových barev
• Jakmile předmět dosáhne příslušné náběhové barvy, ponoří se rychle do vody
Popouštění kalené oceli a kombinace s kalením
• Ocel zakalená na martenzitickou strukturu má značné pnutí -> Je značně křehká -> V tomto stavu se používá jen vyjimečné
• Pro snížení vnitřního pnutí a tím i křehkosti (popř. pro získání struktury s dobrou houževnatostí) je vhodné ocel popouštět
• Součást ohřejeme na popouštěcí teplotu Ac1
• Martenzit (přesycený tuhý roztok uhlíku v železe a) vzniklý martenzitickým kalením má jehlicovitý tvar
Popouštění
Popouštění
• Ohřev zakalené oceli pod teplotu A1
• Výdrž na této teplotě k vytvoření struktury k rovnovážnému stavu
• Pomalé ochlazení na teplotu okolí rychlostí vhodnou pro danou ocel
Popouštění při nízkých teplotách
• Do 250°C
• Účelem je zmenšit vnitřní pnutí po kalení a zlepšení houževnatosti
Popouštění při vyšších teplotách
• Nad 450°C
• Účelem je získat strukturu s lepšími mechanickými vlastnostmi, hlavně velkou houževnatostí při vysoké mezi kluzu a vysoké mezi únavy
Popouštění vnitřním teplem
• Po neúplném ochlazení zakaleného předmětu
• Teplota se sleduje na očištěném povrchu podle náběhových barev
• Jakmile předmět dosáhne příslušné náběhové barvy, ponoří se rychle do vody
Popouštění kalené oceli a kombinace s kalením
• Ocel zakalená na martenzitickou strukturu má značné pnutí -> Je značně křehká -> V tomto stavu se používá jen vyjimečné
• Pro snížení vnitřního pnutí a tím i křehkosti (popř. pro získání struktury s dobrou houževnatostí) je vhodné ocel popouštět
• Součást ohřejeme na popouštěcí teplotu Ac1
• Martenzit (přesycený tuhý roztok uhlíku v železe a) vzniklý martenzitickým kalením má jehlicovitý tvar
• Ohřev zakalené oceli pod teplotu A1
• Výdrž na této teplotě k vytvoření struktury k rovnovážnému stavu
• Pomalé ochlazení na teplotu okolí rychlostí vhodnou pro danou ocel
Popouštění při nízkých teplotách
• Do 250°C
• Účelem je zmenšit vnitřní pnutí po kalení a zlepšení houževnatosti
Popouštění při vyšších teplotách
• Nad 450°C
• Účelem je získat strukturu s lepšími mechanickými vlastnostmi, hlavně velkou houževnatostí při vysoké mezi kluzu a vysoké mezi únavy
Popouštění vnitřním teplem
• Po neúplném ochlazení zakaleného předmětu
• Teplota se sleduje na očištěném povrchu podle náběhových barev
• Jakmile předmět dosáhne příslušné náběhové barvy, ponoří se rychle do vody
Popouštění kalené oceli a kombinace s kalením
• Ocel zakalená na martenzitickou strukturu má značné pnutí -> Je značně křehká -> V tomto stavu se používá jen vyjimečné
• Pro snížení vnitřního pnutí a tím i křehkosti (popř. pro získání struktury s dobrou houževnatostí) je vhodné ocel popouštět
• Součást ohřejeme na popouštěcí teplotu Ac1
• Martenzit (přesycený tuhý roztok uhlíku v železe a) vzniklý martenzitickým kalením má jehlicovitý tvar
Termální kalení
Termální kalení
• Snižuje pnutí a deformace v kaleném předmětu
• Předmět ohřátý na austenitizační teplotu se ochladí v solní lázni o teplotě těsně nad teplotu počátku martenzitické přeměny dané oceli (asi 20 až 30 °C nad MS)
• Na teplotě předmět setrvá dlouhou dobu, aniž by došlo k bainitickému rozpadu -> možno dosáhnout vyrovnání teplot v jádře a na povrchu předmětu při zachování austenitického stavu
• Po vyrovnání teplot se předmět vyjme ještě v austenitickém stavu z lázně a ochlazuje se dále na vzduchu
• Martenzitická přeměna pak probíhá při pomalé ochlazovací rychlosti -> vnitřní pnutí je podstatně menší než při kalení do studené lázně
• Použití:
o Kalení tvarově složitých součástí a nástrojů z nelegovaných a nízkolegovaných ocelí určených pro kalení do vody
o Někdy pro kalení nástrojů z vysokolegovaných ocelí (např. rychlořezných ocelí)
o U nelegovaných a nízkolegovaných ocelí je použití omezeno na slabší průřezy (menší ochlazovací schopnost solné lázně)
Kalení se zmrazováním
• Následuje po kalení martenzitickém další ochlazování oceli, jejichž teplota Mf leží pod 0°C, na teplotu pod bodem mrazu -> pro dosažení co největšího rozpadu zbytkového austenitu na martenzit
• Zmrazování se používá hlavně pro nadeutektické oceli
• Zmrazení musí být provedeno ihned po zakalení, aby se nestabilizoval zbytkový austenit
• Ke zmrazování je potřeba speciální zařízení, které je velmi nákladné -> Použití:
o V případech, kde se požaduje stabilizace rozměrů součásti (měřidla, valivá ložiska)
o U ocelí na nástroje pro zvýšení tvrdosti a řezivosti (kuchyňské nože)
• Snižuje pnutí a deformace v kaleném předmětu
• Předmět ohřátý na austenitizační teplotu se ochladí v solní lázni o teplotě těsně nad teplotu počátku martenzitické přeměny dané oceli (asi 20 až 30 °C nad MS)
• Na teplotě předmět setrvá dlouhou dobu, aniž by došlo k bainitickému rozpadu -> možno dosáhnout vyrovnání teplot v jádře a na povrchu předmětu při zachování austenitického stavu
• Po vyrovnání teplot se předmět vyjme ještě v austenitickém stavu z lázně a ochlazuje se dále na vzduchu
• Martenzitická přeměna pak probíhá při pomalé ochlazovací rychlosti -> vnitřní pnutí je podstatně menší než při kalení do studené lázně
• Použití:
o Kalení tvarově složitých součástí a nástrojů z nelegovaných a nízkolegovaných ocelí určených pro kalení do vody
o Někdy pro kalení nástrojů z vysokolegovaných ocelí (např. rychlořezných ocelí)
o U nelegovaných a nízkolegovaných ocelí je použití omezeno na slabší průřezy (menší ochlazovací schopnost solné lázně)
Kalení se zmrazováním
• Následuje po kalení martenzitickém další ochlazování oceli, jejichž teplota Mf leží pod 0°C, na teplotu pod bodem mrazu -> pro dosažení co největšího rozpadu zbytkového austenitu na martenzit
• Zmrazování se používá hlavně pro nadeutektické oceli
• Zmrazení musí být provedeno ihned po zakalení, aby se nestabilizoval zbytkový austenit
• Ke zmrazování je potřeba speciální zařízení, které je velmi nákladné -> Použití:
o V případech, kde se požaduje stabilizace rozměrů součásti (měřidla, valivá ložiska)
o U ocelí na nástroje pro zvýšení tvrdosti a řezivosti (kuchyňské nože)
Bainitické kalení
Bainitické kalení
Izotermické bainitické kalení
• Vyvinuto na základě znalostí IRA diagramů
• Probíhá při něm rozpad nestabilního austenitu po ochlazení z autentizační teploty izotermicky v solných nebo kovových lázních
• Po skončení izotermické přeměny se předmět vyjme z lázně a ochladí se (obvykle na vzduchu)
• Použití:
o Pro středně prokalitelné oceli (oceli nízko a středně legované)
o Pro součásti středního a menšího průřezu
• Tvar diagramu IRA je obvykle vyhovující pro dostatečně dlouhou inkubační dobu a ne příliš dlouhou dobu rozpadu
• Na součásti většího průřezu se musí volit oceli s vyšší prokalitelností (s delší dobou rozpadu) -> Vysoké náklady na tepelné zpracování a nerentabilita
• Nelegované oceli lze kalit asi jen 6 mm tloušťky průřezu
• Izotermický rozpad austenitu může probíhat dvojím způsobem:
o 1. způsob
V oblasti teplot přeměny austenitu na bainit
Zakalená ocel se již nepopouští
Někdy se nazývá izotermické zušlechťování
Nevzniká martenzit -> menší pnutí a nulové deformace součásti
Lze dosáhnout pevnosti 1 000 až 2 000 MPa při velmi dobré houževnatosti
Použití: Zpracování konstrukčních ocelí na vysokou pevnost
o 2. způsob
V oblasti teploty těsně pod MS
Zakalená ocel se vzhledem k přítomnosti určitého podílu martenzitu vedle bainitu obvykle popouští
Často se volí název izotermické kalení
Použití: Zpracování nástrojů a součástí nitrocementovaných
Nepřetržité bainitické kalení
• Záleží v dostatečně rychlém plynulém ochlazování po austenitizaci na kalící teplotu, aby zjistil rozpad austenitu na bainit nebo na směs bainitu a martenzitu
• Po kalení obvykle následuje popouštění (u středně a výše legovaných ocelí i vícenásobné)
• Je možné jen u ocelí s předsunutou bainitickou oblastí v diagramu ARA
Izotermické bainitické kalení
• Vyvinuto na základě znalostí IRA diagramů
• Probíhá při něm rozpad nestabilního austenitu po ochlazení z autentizační teploty izotermicky v solných nebo kovových lázních
• Po skončení izotermické přeměny se předmět vyjme z lázně a ochladí se (obvykle na vzduchu)
• Použití:
o Pro středně prokalitelné oceli (oceli nízko a středně legované)
o Pro součásti středního a menšího průřezu
• Tvar diagramu IRA je obvykle vyhovující pro dostatečně dlouhou inkubační dobu a ne příliš dlouhou dobu rozpadu
• Na součásti většího průřezu se musí volit oceli s vyšší prokalitelností (s delší dobou rozpadu) -> Vysoké náklady na tepelné zpracování a nerentabilita
• Nelegované oceli lze kalit asi jen 6 mm tloušťky průřezu
• Izotermický rozpad austenitu může probíhat dvojím způsobem:
o 1. způsob
V oblasti teplot přeměny austenitu na bainit
Zakalená ocel se již nepopouští
Někdy se nazývá izotermické zušlechťování
Nevzniká martenzit -> menší pnutí a nulové deformace součásti
Lze dosáhnout pevnosti 1 000 až 2 000 MPa při velmi dobré houževnatosti
Použití: Zpracování konstrukčních ocelí na vysokou pevnost
o 2. způsob
V oblasti teploty těsně pod MS
Zakalená ocel se vzhledem k přítomnosti určitého podílu martenzitu vedle bainitu obvykle popouští
Často se volí název izotermické kalení
Použití: Zpracování nástrojů a součástí nitrocementovaných
Nepřetržité bainitické kalení
• Záleží v dostatečně rychlém plynulém ochlazování po austenitizaci na kalící teplotu, aby zjistil rozpad austenitu na bainit nebo na směs bainitu a martenzitu
• Po kalení obvykle následuje popouštění (u středně a výše legovaných ocelí i vícenásobné)
• Je možné jen u ocelí s předsunutou bainitickou oblastí v diagramu ARA
Termální kalení
Termální kalení
• Snižuje pnutí a deformace v kaleném předmětu
• Předmět ohřátý na austenitizační teplotu se ochladí v solní lázni o teplotě těsně nad teplotu počátku martenzitické přeměny dané oceli (asi 20 až 30 °C nad MS)
• Na teplotě předmět setrvá dlouhou dobu, aniž by došlo k bainitickému rozpadu -> možno dosáhnout vyrovnání teplot v jádře a na povrchu předmětu při zachování austenitického stavu
• Po vyrovnání teplot se předmět vyjme ještě v austenitickém stavu z lázně a ochlazuje se dále na vzduchu
• Martenzitická přeměna pak probíhá při pomalé ochlazovací rychlosti -> vnitřní pnutí je podstatně menší než při kalení do studené lázně
• Použití:
o Kalení tvarově složitých součástí a nástrojů z nelegovaných a nízkolegovaných ocelí určených pro kalení do vody
o Někdy pro kalení nástrojů z vysokolegovaných ocelí (např. rychlořezných ocelí)
o U nelegovaných a nízkolegovaných ocelí je použití omezeno na slabší průřezy (menší ochlazovací schopnost solné lázně)
Kalení se zmrazováním
• Následuje po kalení martenzitickém další ochlazování oceli, jejichž teplota Mf leží pod 0°C, na teplotu pod bodem mrazu -> pro dosažení co největšího rozpadu zbytkového austenitu na martenzit
• Zmrazování se používá hlavně pro nadeutektické oceli
• Zmrazení musí být provedeno ihned po zakalení, aby se nestabilizoval zbytkový austenit
• Ke zmrazování je potřeba speciální zařízení, které je velmi nákladné -> Použití:
o V případech, kde se požaduje stabilizace rozměrů součásti (měřidla, valivá ložiska)
o U ocelí na nástroje pro zvýšení tvrdosti a řezivosti (kuchyňské nože)
• Snižuje pnutí a deformace v kaleném předmětu
• Předmět ohřátý na austenitizační teplotu se ochladí v solní lázni o teplotě těsně nad teplotu počátku martenzitické přeměny dané oceli (asi 20 až 30 °C nad MS)
• Na teplotě předmět setrvá dlouhou dobu, aniž by došlo k bainitickému rozpadu -> možno dosáhnout vyrovnání teplot v jádře a na povrchu předmětu při zachování austenitického stavu
• Po vyrovnání teplot se předmět vyjme ještě v austenitickém stavu z lázně a ochlazuje se dále na vzduchu
• Martenzitická přeměna pak probíhá při pomalé ochlazovací rychlosti -> vnitřní pnutí je podstatně menší než při kalení do studené lázně
• Použití:
o Kalení tvarově složitých součástí a nástrojů z nelegovaných a nízkolegovaných ocelí určených pro kalení do vody
o Někdy pro kalení nástrojů z vysokolegovaných ocelí (např. rychlořezných ocelí)
o U nelegovaných a nízkolegovaných ocelí je použití omezeno na slabší průřezy (menší ochlazovací schopnost solné lázně)
Kalení se zmrazováním
• Následuje po kalení martenzitickém další ochlazování oceli, jejichž teplota Mf leží pod 0°C, na teplotu pod bodem mrazu -> pro dosažení co největšího rozpadu zbytkového austenitu na martenzit
• Zmrazování se používá hlavně pro nadeutektické oceli
• Zmrazení musí být provedeno ihned po zakalení, aby se nestabilizoval zbytkový austenit
• Ke zmrazování je potřeba speciální zařízení, které je velmi nákladné -> Použití:
o V případech, kde se požaduje stabilizace rozměrů součásti (měřidla, valivá ložiska)
o U ocelí na nástroje pro zvýšení tvrdosti a řezivosti (kuchyňské nože)
Bainitické kalení
Bainitické kalení
Izotermické bainitické kalení
• Vyvinuto na základě znalostí IRA diagramů
• Probíhá při něm rozpad nestabilního austenitu po ochlazení z autentizační teploty izotermicky v solných nebo kovových lázních
• Po skončení izotermické přeměny se předmět vyjme z lázně a ochladí se (obvykle na vzduchu)
• Použití:
o Pro středně prokalitelné oceli (oceli nízko a středně legované)
o Pro součásti středního a menšího průřezu
• Tvar diagramu IRA je obvykle vyhovující pro dostatečně dlouhou inkubační dobu a ne příliš dlouhou dobu rozpadu
• Na součásti většího průřezu se musí volit oceli s vyšší prokalitelností (s delší dobou rozpadu) -> Vysoké náklady na tepelné zpracování a nerentabilita
• Nelegované oceli lze kalit asi jen 6 mm tloušťky průřezu
• Izotermický rozpad austenitu může probíhat dvojím způsobem:
o 1. způsob
V oblasti teplot přeměny austenitu na bainit
Zakalená ocel se již nepopouští
Někdy se nazývá izotermické zušlechťování
Nevzniká martenzit -> menší pnutí a nulové deformace součásti
Lze dosáhnout pevnosti 1 000 až 2 000 MPa při velmi dobré houževnatosti
Použití: Zpracování konstrukčních ocelí na vysokou pevnost
o 2. způsob
V oblasti teploty těsně pod MS
Zakalená ocel se vzhledem k přítomnosti určitého podílu martenzitu vedle bainitu obvykle popouští
Často se volí název izotermické kalení
Použití: Zpracování nástrojů a součástí nitrocementovaných
Nepřetržité bainitické kalení
• Záleží v dostatečně rychlém plynulém ochlazování po austenitizaci na kalící teplotu, aby zjistil rozpad austenitu na bainit nebo na směs bainitu a martenzitu
• Po kalení obvykle následuje popouštění (u středně a výše legovaných ocelí i vícenásobné)
• Je možné jen u ocelí s předsunutou bainitickou oblastí v diagramu ARA
Izotermické bainitické kalení
• Vyvinuto na základě znalostí IRA diagramů
• Probíhá při něm rozpad nestabilního austenitu po ochlazení z autentizační teploty izotermicky v solných nebo kovových lázních
• Po skončení izotermické přeměny se předmět vyjme z lázně a ochladí se (obvykle na vzduchu)
• Použití:
o Pro středně prokalitelné oceli (oceli nízko a středně legované)
o Pro součásti středního a menšího průřezu
• Tvar diagramu IRA je obvykle vyhovující pro dostatečně dlouhou inkubační dobu a ne příliš dlouhou dobu rozpadu
• Na součásti většího průřezu se musí volit oceli s vyšší prokalitelností (s delší dobou rozpadu) -> Vysoké náklady na tepelné zpracování a nerentabilita
• Nelegované oceli lze kalit asi jen 6 mm tloušťky průřezu
• Izotermický rozpad austenitu může probíhat dvojím způsobem:
o 1. způsob
V oblasti teplot přeměny austenitu na bainit
Zakalená ocel se již nepopouští
Někdy se nazývá izotermické zušlechťování
Nevzniká martenzit -> menší pnutí a nulové deformace součásti
Lze dosáhnout pevnosti 1 000 až 2 000 MPa při velmi dobré houževnatosti
Použití: Zpracování konstrukčních ocelí na vysokou pevnost
o 2. způsob
V oblasti teploty těsně pod MS
Zakalená ocel se vzhledem k přítomnosti určitého podílu martenzitu vedle bainitu obvykle popouští
Často se volí název izotermické kalení
Použití: Zpracování nástrojů a součástí nitrocementovaných
Nepřetržité bainitické kalení
• Záleží v dostatečně rychlém plynulém ochlazování po austenitizaci na kalící teplotu, aby zjistil rozpad austenitu na bainit nebo na směs bainitu a martenzitu
• Po kalení obvykle následuje popouštění (u středně a výše legovaných ocelí i vícenásobné)
• Je možné jen u ocelí s předsunutou bainitickou oblastí v diagramu ARA
Vzduch
Vzduch
• Použití: Pro hluboce prokalitelné (samokalitelné) oceli (např. některé druhy rychlořezných ocelí)
• Ke zvýšení ochlazovacího účinku se vzduch obvykle dmýchá pod tlakem asi 10 kPa, aby byl kalený předmět ze všech stran stejnoměrně ochlazován
• Vnitřní pnutí je velmi malé (malé rozdíly teplot na povrchu a v jádře součásti)
• Nevýhoda: Nebezpečí oduhličení -> Použití: na kalení rozměrných předmětů (např. zápustek), drobné a střední součásti se kalí většinou termálně
Způsoby ponořování do kalicích prostředí
• MUSÍME dodržet tři základní pravidla
o Kalit ve směru osy
o Kalíme vždy hmotnější stranu napřed
o Kalíme za pohybu kaleným obrobkem nebo ochlazovací lázní
• Obrobky s jednostrannými otevřenými dutinami (s neprůchozími dírami) se do ochlazovací lázně ponořují, tak, aby vstup do díry byl nahoře->Možnost unikání par
• Chladící účinek zvyšujeme pohybem lázně (vodní sprcha) nebo pohybem kaleného obrobku v lázni
o Pohyb musí být klidný, aby ochlazování celého předmětu bylo rovnoměrné -> vznikalo by velké vnitřní pnutí -> Možnost poškození (deformace, prasknutí) -> Předměty, které se musí chránit před velkým vnitřním pnutím se kalí termálně nebo izotermicky
• Použití: Pro hluboce prokalitelné (samokalitelné) oceli (např. některé druhy rychlořezných ocelí)
• Ke zvýšení ochlazovacího účinku se vzduch obvykle dmýchá pod tlakem asi 10 kPa, aby byl kalený předmět ze všech stran stejnoměrně ochlazován
• Vnitřní pnutí je velmi malé (malé rozdíly teplot na povrchu a v jádře součásti)
• Nevýhoda: Nebezpečí oduhličení -> Použití: na kalení rozměrných předmětů (např. zápustek), drobné a střední součásti se kalí většinou termálně
Způsoby ponořování do kalicích prostředí
• MUSÍME dodržet tři základní pravidla
o Kalit ve směru osy
o Kalíme vždy hmotnější stranu napřed
o Kalíme za pohybu kaleným obrobkem nebo ochlazovací lázní
• Obrobky s jednostrannými otevřenými dutinami (s neprůchozími dírami) se do ochlazovací lázně ponořují, tak, aby vstup do díry byl nahoře->Možnost unikání par
• Chladící účinek zvyšujeme pohybem lázně (vodní sprcha) nebo pohybem kaleného obrobku v lázni
o Pohyb musí být klidný, aby ochlazování celého předmětu bylo rovnoměrné -> vznikalo by velké vnitřní pnutí -> Možnost poškození (deformace, prasknutí) -> Předměty, které se musí chránit před velkým vnitřním pnutím se kalí termálně nebo izotermicky
Způsoby kalení
Způsoby kalení
Martenzitické kalení
Nepřetržité kalení
• Běžný postup a záleží v ohřevu předmětu na teplotu vyšší než Ac3, popř. Ac1, výdrži na této teplotě k dosažení homogenního austenitu a v následném ochlazení v kalícím prostředí (voda, olej, vzduch), jehož teplota je nižší než teplota počátku martenzitické přeměny
• Po vychladnutí předmětu v kalícím prostředí následuje popouštění
Lomené prostředí
• Probíhá tak, že se ochlazuje ve dvou studených lázních po sobě
• Předmět se vyjme z první lázně po takové době, aby jeho teplota byla o něco vyšší než teplota MS dané oceli a dochladí se v druhé lázni s menším ochlazovacím účinkem právě v oblasti martenzitické přeměny (například se předmět ochladí prudce ve vodě nad teplotu MS a pak se dochladí v oleji -> zmenšení vnitřního pnutí při nepřetržitém kalení do vody)
• Použití: Kalení složitých předmětu z ocelí kalitelných do vody
• Nevýhoda: Nutnost stanovení správného okamžiku pro přemístění z vody do oleje -> Vyžaduje technologickou kázeň a zkušenosti
Částečné kalení
• Použití: Kalení jednobřitových nástrojů (nástrojárny)
• Nástroj se ponoří do vodní nebo olejové lázně pouze tou částí, která má vysokou tvrdost
• Jiný způsob:Na austenitickou teplotu se ohřeje jen ta část předmětu, která má být zakalená
• Po zakalení se břit popouští vlastním teplem zbývající části nástroje
Martenzitické kalení
Nepřetržité kalení
• Běžný postup a záleží v ohřevu předmětu na teplotu vyšší než Ac3, popř. Ac1, výdrži na této teplotě k dosažení homogenního austenitu a v následném ochlazení v kalícím prostředí (voda, olej, vzduch), jehož teplota je nižší než teplota počátku martenzitické přeměny
• Po vychladnutí předmětu v kalícím prostředí následuje popouštění
Lomené prostředí
• Probíhá tak, že se ochlazuje ve dvou studených lázních po sobě
• Předmět se vyjme z první lázně po takové době, aby jeho teplota byla o něco vyšší než teplota MS dané oceli a dochladí se v druhé lázni s menším ochlazovacím účinkem právě v oblasti martenzitické přeměny (například se předmět ochladí prudce ve vodě nad teplotu MS a pak se dochladí v oleji -> zmenšení vnitřního pnutí při nepřetržitém kalení do vody)
• Použití: Kalení složitých předmětu z ocelí kalitelných do vody
• Nevýhoda: Nutnost stanovení správného okamžiku pro přemístění z vody do oleje -> Vyžaduje technologickou kázeň a zkušenosti
Částečné kalení
• Použití: Kalení jednobřitových nástrojů (nástrojárny)
• Nástroj se ponoří do vodní nebo olejové lázně pouze tou částí, která má vysokou tvrdost
• Jiný způsob:Na austenitickou teplotu se ohřeje jen ta část předmětu, která má být zakalená
• Po zakalení se břit popouští vlastním teplem zbývající části nástroje
Vzduch
Vzduch
• Použití: Pro hluboce prokalitelné (samokalitelné) oceli (např. některé druhy rychlořezných ocelí)
• Ke zvýšení ochlazovacího účinku se vzduch obvykle dmýchá pod tlakem asi 10 kPa, aby byl kalený předmět ze všech stran stejnoměrně ochlazován
• Vnitřní pnutí je velmi malé (malé rozdíly teplot na povrchu a v jádře součásti)
• Nevýhoda: Nebezpečí oduhličení -> Použití: na kalení rozměrných předmětů (např. zápustek), drobné a střední součásti se kalí většinou termálně
Způsoby ponořování do kalicích prostředí
• MUSÍME dodržet tři základní pravidla
o Kalit ve směru osy
o Kalíme vždy hmotnější stranu napřed
o Kalíme za pohybu kaleným obrobkem nebo ochlazovací lázní
• Obrobky s jednostrannými otevřenými dutinami (s neprůchozími dírami) se do ochlazovací lázně ponořují, tak, aby vstup do díry byl nahoře->Možnost unikání par
• Chladící účinek zvyšujeme pohybem lázně (vodní sprcha) nebo pohybem kaleného obrobku v lázni
o Pohyb musí být klidný, aby ochlazování celého předmětu bylo rovnoměrné -> vznikalo by velké vnitřní pnutí -> Možnost poškození (deformace, prasknutí) -> Předměty, které se musí chránit před velkým vnitřním pnutím se kalí termálně nebo izotermicky
• Použití: Pro hluboce prokalitelné (samokalitelné) oceli (např. některé druhy rychlořezných ocelí)
• Ke zvýšení ochlazovacího účinku se vzduch obvykle dmýchá pod tlakem asi 10 kPa, aby byl kalený předmět ze všech stran stejnoměrně ochlazován
• Vnitřní pnutí je velmi malé (malé rozdíly teplot na povrchu a v jádře součásti)
• Nevýhoda: Nebezpečí oduhličení -> Použití: na kalení rozměrných předmětů (např. zápustek), drobné a střední součásti se kalí většinou termálně
Způsoby ponořování do kalicích prostředí
• MUSÍME dodržet tři základní pravidla
o Kalit ve směru osy
o Kalíme vždy hmotnější stranu napřed
o Kalíme za pohybu kaleným obrobkem nebo ochlazovací lázní
• Obrobky s jednostrannými otevřenými dutinami (s neprůchozími dírami) se do ochlazovací lázně ponořují, tak, aby vstup do díry byl nahoře->Možnost unikání par
• Chladící účinek zvyšujeme pohybem lázně (vodní sprcha) nebo pohybem kaleného obrobku v lázni
o Pohyb musí být klidný, aby ochlazování celého předmětu bylo rovnoměrné -> vznikalo by velké vnitřní pnutí -> Možnost poškození (deformace, prasknutí) -> Předměty, které se musí chránit před velkým vnitřním pnutím se kalí termálně nebo izotermicky
Způsoby kalení
Způsoby kalení
Martenzitické kalení
Nepřetržité kalení
• Běžný postup a záleží v ohřevu předmětu na teplotu vyšší než Ac3, popř. Ac1, výdrži na této teplotě k dosažení homogenního austenitu a v následném ochlazení v kalícím prostředí (voda, olej, vzduch), jehož teplota je nižší než teplota počátku martenzitické přeměny
• Po vychladnutí předmětu v kalícím prostředí následuje popouštění
Lomené prostředí
• Probíhá tak, že se ochlazuje ve dvou studených lázních po sobě
• Předmět se vyjme z první lázně po takové době, aby jeho teplota byla o něco vyšší než teplota MS dané oceli a dochladí se v druhé lázni s menším ochlazovacím účinkem právě v oblasti martenzitické přeměny (například se předmět ochladí prudce ve vodě nad teplotu MS a pak se dochladí v oleji -> zmenšení vnitřního pnutí při nepřetržitém kalení do vody)
• Použití: Kalení složitých předmětu z ocelí kalitelných do vody
• Nevýhoda: Nutnost stanovení správného okamžiku pro přemístění z vody do oleje -> Vyžaduje technologickou kázeň a zkušenosti
Částečné kalení
• Použití: Kalení jednobřitových nástrojů (nástrojárny)
• Nástroj se ponoří do vodní nebo olejové lázně pouze tou částí, která má vysokou tvrdost
• Jiný způsob:Na austenitickou teplotu se ohřeje jen ta část předmětu, která má být zakalená
• Po zakalení se břit popouští vlastním teplem zbývající části nástroje
Martenzitické kalení
Nepřetržité kalení
• Běžný postup a záleží v ohřevu předmětu na teplotu vyšší než Ac3, popř. Ac1, výdrži na této teplotě k dosažení homogenního austenitu a v následném ochlazení v kalícím prostředí (voda, olej, vzduch), jehož teplota je nižší než teplota počátku martenzitické přeměny
• Po vychladnutí předmětu v kalícím prostředí následuje popouštění
Lomené prostředí
• Probíhá tak, že se ochlazuje ve dvou studených lázních po sobě
• Předmět se vyjme z první lázně po takové době, aby jeho teplota byla o něco vyšší než teplota MS dané oceli a dochladí se v druhé lázni s menším ochlazovacím účinkem právě v oblasti martenzitické přeměny (například se předmět ochladí prudce ve vodě nad teplotu MS a pak se dochladí v oleji -> zmenšení vnitřního pnutí při nepřetržitém kalení do vody)
• Použití: Kalení složitých předmětu z ocelí kalitelných do vody
• Nevýhoda: Nutnost stanovení správného okamžiku pro přemístění z vody do oleje -> Vyžaduje technologickou kázeň a zkušenosti
Částečné kalení
• Použití: Kalení jednobřitových nástrojů (nástrojárny)
• Nástroj se ponoří do vodní nebo olejové lázně pouze tou částí, která má vysokou tvrdost
• Jiný způsob:Na austenitickou teplotu se ohřeje jen ta část předmětu, která má být zakalená
• Po zakalení se břit popouští vlastním teplem zbývající části nástroje
Kalicí prostředí
Kalicí prostředí
• Ocel musíme ochlazovat kritickou rychlostí
• Mala prokalitelnost oceli
o To jsou oceli s krátkou inkubační dobou podle diagramu ARA se musí kalit v intenzivněji působícím prostředí dávající vyšší ochlazovací rychlost (voda, vodní roztoky, vodní sprcha)
• Větší prokalitelnost oceli
o Postačí kalicí prostředí působící méně intenzivně (olej, vzduch)
o Při velké rychlosti ochlazování vzniká totiž velký teplotní rozdíl mezi povrchem a jádrem součásti -> vznik tepelných pnutí, která se přičítají k pnutí způsobených martenzitickou přeměnou -> Výsledné pnutí by způsobilo deformaci či prasknutí součásti
o Volíme rychlosti jen o mále o větší než jsou kritické rychlosti
Charakteristika jednotlivých kalicích prostředí
Voda
• Nejstarší a velmi účinné kalicí prostředí
• Bereme její ochlazovací schopnost za základ, je-li její teplota 20 °C
• Ochlazování neprobíhá plynule
• Po ponoření ohřáté součásti se kolem ní okamžitě vytvoří parní polštář, který zpomaluje ochlazování -> v tomto stádiu není rychlost největší
• Po ochlazení asi na 400 °C se parní polštář poruší a nastává intenzivní ochlazování varem vody
• Při poklesu teploty k bodu varu se opět rychlost ochlazování sníží
• Parní polštář lze snížit pohybem vody
• Největší účinnost má vodní sprcha
• Zvyšujeme-li teplotu vody snižujeme rychlost ochlazení
• Kalicí účinek vody lze zvýšit přidáním látek, které zvyšují teplotu varu lázně nebo naopak snížit přísadou olejů, mýdla, vodní sklo -> Nikdy se o moc nezmění rychlost ochlazování právě v oblasti martenzitické přeměny, kdy je žádoucí malá rychlost ochlazování pro zmenšení pnutí
• Kalení do vody je spojeno se vznikem velkého vnitřního pnutí
• Použití:
o Předměty z nelegovaných ocelí
o Větší součásti z nízkolegovaných ocelí
Článek podporuje:
zdravotní matrace, lamelové rošty, polštářky
• Ocel musíme ochlazovat kritickou rychlostí
• Mala prokalitelnost oceli
o To jsou oceli s krátkou inkubační dobou podle diagramu ARA se musí kalit v intenzivněji působícím prostředí dávající vyšší ochlazovací rychlost (voda, vodní roztoky, vodní sprcha)
• Větší prokalitelnost oceli
o Postačí kalicí prostředí působící méně intenzivně (olej, vzduch)
o Při velké rychlosti ochlazování vzniká totiž velký teplotní rozdíl mezi povrchem a jádrem součásti -> vznik tepelných pnutí, která se přičítají k pnutí způsobených martenzitickou přeměnou -> Výsledné pnutí by způsobilo deformaci či prasknutí součásti
o Volíme rychlosti jen o mále o větší než jsou kritické rychlosti
Charakteristika jednotlivých kalicích prostředí
Voda
• Nejstarší a velmi účinné kalicí prostředí
• Bereme její ochlazovací schopnost za základ, je-li její teplota 20 °C
• Ochlazování neprobíhá plynule
• Po ponoření ohřáté součásti se kolem ní okamžitě vytvoří parní polštář, který zpomaluje ochlazování -> v tomto stádiu není rychlost největší
• Po ochlazení asi na 400 °C se parní polštář poruší a nastává intenzivní ochlazování varem vody
• Při poklesu teploty k bodu varu se opět rychlost ochlazování sníží
• Parní polštář lze snížit pohybem vody
• Největší účinnost má vodní sprcha
• Zvyšujeme-li teplotu vody snižujeme rychlost ochlazení
• Kalicí účinek vody lze zvýšit přidáním látek, které zvyšují teplotu varu lázně nebo naopak snížit přísadou olejů, mýdla, vodní sklo -> Nikdy se o moc nezmění rychlost ochlazování právě v oblasti martenzitické přeměny, kdy je žádoucí malá rychlost ochlazování pro zmenšení pnutí
• Kalení do vody je spojeno se vznikem velkého vnitřního pnutí
• Použití:
o Předměty z nelegovaných ocelí
o Větší součásti z nízkolegovaných ocelí
Článek podporuje:
zdravotní matrace, lamelové rošty, polštářky
Oleje
Oleje
• Mnohem mírnější kalicí prostředí
• Ochlazování v nich probíhá podobně jako u vody, jen s tím rozdílem, že se parní film dříve poruší a maxima ochlazovacích rychlostí leží kolem 500°C
• V oblasti martenzitické přeměny bývá rychlost ochlazování 10x menší
• Použití:
o Součásti z legovaných ocelí
o Drobnější součásti z ocelí nelegovaných
• Převážně se užívá minerálních olejů, zejména pro jejich tekutost (viskozitu)
• Olejové kalicí lázně musí být ohřáty zpravidla na 50°C
• Olej musí být:
o Čistý
o Čirý
o Řídký
• Za provozu olej stárne v důsledku oxidace, uhelnatění, pryskyřičnatění, znečišťování okujemi, prachem -> Po znehodnocení se musí vyměnit
Roztavené solné lázně
• Plynulé ochlazování
• Rychlost ochlazování bude v prvním stádiu vyšší a bude postupně klesat s klesajícím teplotním rozdílem mezi předmětem a lázní
• Bude-li solná lázeň ochlazovat z počátku rychleji než olej, však v oblasti martenzitické přeměny již pomaleji -> nejmenší vnitřní pnutí
Roztavené kovové lázně
• Např. olovo
• Používají se jen ve vyjimečných případech
• Mají podobné vlastnosti jako solné lázně
• Mnohem mírnější kalicí prostředí
• Ochlazování v nich probíhá podobně jako u vody, jen s tím rozdílem, že se parní film dříve poruší a maxima ochlazovacích rychlostí leží kolem 500°C
• V oblasti martenzitické přeměny bývá rychlost ochlazování 10x menší
• Použití:
o Součásti z legovaných ocelí
o Drobnější součásti z ocelí nelegovaných
• Převážně se užívá minerálních olejů, zejména pro jejich tekutost (viskozitu)
• Olejové kalicí lázně musí být ohřáty zpravidla na 50°C
• Olej musí být:
o Čistý
o Čirý
o Řídký
• Za provozu olej stárne v důsledku oxidace, uhelnatění, pryskyřičnatění, znečišťování okujemi, prachem -> Po znehodnocení se musí vyměnit
Roztavené solné lázně
• Plynulé ochlazování
• Rychlost ochlazování bude v prvním stádiu vyšší a bude postupně klesat s klesajícím teplotním rozdílem mezi předmětem a lázní
• Bude-li solná lázeň ochlazovat z počátku rychleji než olej, však v oblasti martenzitické přeměny již pomaleji -> nejmenší vnitřní pnutí
Roztavené kovové lázně
• Např. olovo
• Používají se jen ve vyjimečných případech
• Mají podobné vlastnosti jako solné lázně
Kalicí prostředí
Kalicí prostředí
• Ocel musíme ochlazovat kritickou rychlostí
• Mala prokalitelnost oceli
o To jsou oceli s krátkou inkubační dobou podle diagramu ARA se musí kalit v intenzivněji působícím prostředí dávající vyšší ochlazovací rychlost (voda, vodní roztoky, vodní sprcha)
• Větší prokalitelnost oceli
o Postačí kalicí prostředí působící méně intenzivně (olej, vzduch)
o Při velké rychlosti ochlazování vzniká totiž velký teplotní rozdíl mezi povrchem a jádrem součásti -> vznik tepelných pnutí, která se přičítají k pnutí způsobených martenzitickou přeměnou -> Výsledné pnutí by způsobilo deformaci či prasknutí součásti
o Volíme rychlosti jen o mále o větší než jsou kritické rychlosti
Charakteristika jednotlivých kalicích prostředí
Voda
• Nejstarší a velmi účinné kalicí prostředí
• Bereme její ochlazovací schopnost za základ, je-li její teplota 20 °C
• Ochlazování neprobíhá plynule
• Po ponoření ohřáté součásti se kolem ní okamžitě vytvoří parní polštář, který zpomaluje ochlazování -> v tomto stádiu není rychlost největší
• Po ochlazení asi na 400 °C se parní polštář poruší a nastává intenzivní ochlazování varem vody
• Při poklesu teploty k bodu varu se opět rychlost ochlazování sníží
• Parní polštář lze snížit pohybem vody
• Největší účinnost má vodní sprcha
• Zvyšujeme-li teplotu vody snižujeme rychlost ochlazení
• Kalicí účinek vody lze zvýšit přidáním látek, které zvyšují teplotu varu lázně nebo naopak snížit přísadou olejů, mýdla, vodní sklo -> Nikdy se o moc nezmění rychlost ochlazování právě v oblasti martenzitické přeměny, kdy je žádoucí malá rychlost ochlazování pro zmenšení pnutí
• Kalení do vody je spojeno se vznikem velkého vnitřního pnutí
• Použití:
o Předměty z nelegovaných ocelí
o Větší součásti z nízkolegovaných ocelí
Článek podporuje:
zdravotní matrace, lamelové rošty, polštářky
• Ocel musíme ochlazovat kritickou rychlostí
• Mala prokalitelnost oceli
o To jsou oceli s krátkou inkubační dobou podle diagramu ARA se musí kalit v intenzivněji působícím prostředí dávající vyšší ochlazovací rychlost (voda, vodní roztoky, vodní sprcha)
• Větší prokalitelnost oceli
o Postačí kalicí prostředí působící méně intenzivně (olej, vzduch)
o Při velké rychlosti ochlazování vzniká totiž velký teplotní rozdíl mezi povrchem a jádrem součásti -> vznik tepelných pnutí, která se přičítají k pnutí způsobených martenzitickou přeměnou -> Výsledné pnutí by způsobilo deformaci či prasknutí součásti
o Volíme rychlosti jen o mále o větší než jsou kritické rychlosti
Charakteristika jednotlivých kalicích prostředí
Voda
• Nejstarší a velmi účinné kalicí prostředí
• Bereme její ochlazovací schopnost za základ, je-li její teplota 20 °C
• Ochlazování neprobíhá plynule
• Po ponoření ohřáté součásti se kolem ní okamžitě vytvoří parní polštář, který zpomaluje ochlazování -> v tomto stádiu není rychlost největší
• Po ochlazení asi na 400 °C se parní polštář poruší a nastává intenzivní ochlazování varem vody
• Při poklesu teploty k bodu varu se opět rychlost ochlazování sníží
• Parní polštář lze snížit pohybem vody
• Největší účinnost má vodní sprcha
• Zvyšujeme-li teplotu vody snižujeme rychlost ochlazení
• Kalicí účinek vody lze zvýšit přidáním látek, které zvyšují teplotu varu lázně nebo naopak snížit přísadou olejů, mýdla, vodní sklo -> Nikdy se o moc nezmění rychlost ochlazování právě v oblasti martenzitické přeměny, kdy je žádoucí malá rychlost ochlazování pro zmenšení pnutí
• Kalení do vody je spojeno se vznikem velkého vnitřního pnutí
• Použití:
o Předměty z nelegovaných ocelí
o Větší součásti z nízkolegovaných ocelí
Článek podporuje:
zdravotní matrace, lamelové rošty, polštářky
Oleje
Oleje
• Mnohem mírnější kalicí prostředí
• Ochlazování v nich probíhá podobně jako u vody, jen s tím rozdílem, že se parní film dříve poruší a maxima ochlazovacích rychlostí leží kolem 500°C
• V oblasti martenzitické přeměny bývá rychlost ochlazování 10x menší
• Použití:
o Součásti z legovaných ocelí
o Drobnější součásti z ocelí nelegovaných
• Převážně se užívá minerálních olejů, zejména pro jejich tekutost (viskozitu)
• Olejové kalicí lázně musí být ohřáty zpravidla na 50°C
• Olej musí být:
o Čistý
o Čirý
o Řídký
• Za provozu olej stárne v důsledku oxidace, uhelnatění, pryskyřičnatění, znečišťování okujemi, prachem -> Po znehodnocení se musí vyměnit
Roztavené solné lázně
• Plynulé ochlazování
• Rychlost ochlazování bude v prvním stádiu vyšší a bude postupně klesat s klesajícím teplotním rozdílem mezi předmětem a lázní
• Bude-li solná lázeň ochlazovat z počátku rychleji než olej, však v oblasti martenzitické přeměny již pomaleji -> nejmenší vnitřní pnutí
Roztavené kovové lázně
• Např. olovo
• Používají se jen ve vyjimečných případech
• Mají podobné vlastnosti jako solné lázně
• Mnohem mírnější kalicí prostředí
• Ochlazování v nich probíhá podobně jako u vody, jen s tím rozdílem, že se parní film dříve poruší a maxima ochlazovacích rychlostí leží kolem 500°C
• V oblasti martenzitické přeměny bývá rychlost ochlazování 10x menší
• Použití:
o Součásti z legovaných ocelí
o Drobnější součásti z ocelí nelegovaných
• Převážně se užívá minerálních olejů, zejména pro jejich tekutost (viskozitu)
• Olejové kalicí lázně musí být ohřáty zpravidla na 50°C
• Olej musí být:
o Čistý
o Čirý
o Řídký
• Za provozu olej stárne v důsledku oxidace, uhelnatění, pryskyřičnatění, znečišťování okujemi, prachem -> Po znehodnocení se musí vyměnit
Roztavené solné lázně
• Plynulé ochlazování
• Rychlost ochlazování bude v prvním stádiu vyšší a bude postupně klesat s klesajícím teplotním rozdílem mezi předmětem a lázní
• Bude-li solná lázeň ochlazovat z počátku rychleji než olej, však v oblasti martenzitické přeměny již pomaleji -> nejmenší vnitřní pnutí
Roztavené kovové lázně
• Např. olovo
• Používají se jen ve vyjimečných případech
• Mají podobné vlastnosti jako solné lázně
Kalení
Kalení
• Kalení je ohřev na kalící teplotu, výdrž na této teplotě a následné rychlé ochlazení
• Kalit lze pouze součásti, které jsou schopné překrystalizace
• Kalitelnost - Schopnost ocelí dosáhnout kalením zvýšení tvrdosti
• Prokalitelnost - Schopnost ocelí dosáhnout při kalení určitou tvrdost do určité hloubky
Martenzitické kalení
• Dochází k přeměně měkkého a houževnatého austenitu na martenzit
• Při kalení vzniká velké vnitřní pnutí, které je způsobené změnou v krystalové mřížce, nestejnoměrným chladnutím a objemovými změnami při přeměně
• Martenzit má větší objem než austenit
• Oceli se kalí do:
o Vody (uhlíkové)
o Oleje (slitinové)
o Vzduchu (slitinové - samokalitelné)
Kalení se zmrazováním
• Kalení martenzitické po kterém následuje ochlazení na teplotu při které již nedochází k přeměně austenitu na martenzit -> účelem je zvýšení tvrdosti a zlepšení rozměrové stability
• Kalení je ohřev na kalící teplotu, výdrž na této teplotě a následné rychlé ochlazení
• Kalit lze pouze součásti, které jsou schopné překrystalizace
• Kalitelnost - Schopnost ocelí dosáhnout kalením zvýšení tvrdosti
• Prokalitelnost - Schopnost ocelí dosáhnout při kalení určitou tvrdost do určité hloubky
Martenzitické kalení
• Dochází k přeměně měkkého a houževnatého austenitu na martenzit
• Při kalení vzniká velké vnitřní pnutí, které je způsobené změnou v krystalové mřížce, nestejnoměrným chladnutím a objemovými změnami při přeměně
• Martenzit má větší objem než austenit
• Oceli se kalí do:
o Vody (uhlíkové)
o Oleje (slitinové)
o Vzduchu (slitinové - samokalitelné)
Kalení se zmrazováním
• Kalení martenzitické po kterém následuje ochlazení na teplotu při které již nedochází k přeměně austenitu na martenzit -> účelem je zvýšení tvrdosti a zlepšení rozměrové stability
Kalitelnost - prokalitelnost
Kalitelnost - prokalitelnost
Kalitelnost
• Někdy se nazývá zakalitelnost
• Jedná se o schopnost oceli dosáhnout kalneím zvýšení tvrdosti
• Nejvyšší dosažitelná tvrdost oceli po kalení závisí především na obsahu uhlíku
• Ocel s 50% martenzitu ve středu součásti se považuje za zakalnou (v praxi), hlavně u konstrukčních ocelí
• Při nízkém obsahu uhlíku se nedosáhne vysoké tvrdosti
• Dobře kalitelné oceli: Nelegované oceli obsahující více než 0,35% uhlíku
• Nezakalitelné oceli: Nelegované oceli s méně než 0,2% uhlíku
• U legovaných ocelí: Hranice obsahu uhlíku posunuta k nižším hodnotám
o Tvrdost martenzitu již mnoho nestoupá, zvyšuje-li se obsah uhlíku nad eutektoidní obsah (nad 0,8 C)
o Nejvyšší tvrdost martenzitu bývá 950 HV/66 HRC
o Ostatní prvky mají na tvrdost po kalení jen nepatrný vliv, pouze prvky karbidotvorné (chrom, wolfram) mohou přispívat ke zvýšení tvdrosti
Prokalitelnost
• Schopnost oceli dosáhnout po kalení v určité hloubce pod povrchem tvrdosti odpovídající kalitelnosti dané oceli při 50% martenzitu ve struktuře
• Závisí na tvaru diagramu ARA (čím bude delší inkubační doba, tím větší hloubky zakalené vrstvy dostaneme při stejné rychlosti ochlazení ->Rychlost ochlazování předmětu na jeho povrchu je dána kalicím prostředím jak rychle je schopno odnímat teplo z jeho povrchu a naproti je rychlost ochlazování uvnitř průřezuv určitých vzdálenostech od povrchu dány teplotní vodivostí oceli a teplotním rozdílem mezi daným místem a povrchem)
• Na tvar digramu ARA mají velký vliv legovací prvky -> budou určovat prokalitelnost oceli
• Veškeré prvky, s vyjímkou kobaltu, které se v austenitu rozpouští, zpomalují jeho rozpad, prodlužují inkubační dobu a posunují rozpadové křivky doprava k delším časům -> Snižují kritickou rychlost ochlazování
• Legovanou ocel volíme zpravidla tam, kde potřebujeme prokalit větší průřezy než dovoluje nelegovaná ocel, která umožňuje prokalit průřez 25 až 30 mm při kalení do vody
• Na prokalitelnost má ještě značný vliv velikosti austenitického zrna
o Čím bude zrno jemnější, tím bude vyšší kritická rychlost ochlazování
o Prokalitelnost nelze zvětšovat zvětšováním velikosti zrna, protože by se zhoršily mechanické vlastnost, zejména vrubová houževnatost
Kalitelnost
• Někdy se nazývá zakalitelnost
• Jedná se o schopnost oceli dosáhnout kalneím zvýšení tvrdosti
• Nejvyšší dosažitelná tvrdost oceli po kalení závisí především na obsahu uhlíku
• Ocel s 50% martenzitu ve středu součásti se považuje za zakalnou (v praxi), hlavně u konstrukčních ocelí
• Při nízkém obsahu uhlíku se nedosáhne vysoké tvrdosti
• Dobře kalitelné oceli: Nelegované oceli obsahující více než 0,35% uhlíku
• Nezakalitelné oceli: Nelegované oceli s méně než 0,2% uhlíku
• U legovaných ocelí: Hranice obsahu uhlíku posunuta k nižším hodnotám
o Tvrdost martenzitu již mnoho nestoupá, zvyšuje-li se obsah uhlíku nad eutektoidní obsah (nad 0,8 C)
o Nejvyšší tvrdost martenzitu bývá 950 HV/66 HRC
o Ostatní prvky mají na tvrdost po kalení jen nepatrný vliv, pouze prvky karbidotvorné (chrom, wolfram) mohou přispívat ke zvýšení tvdrosti
Prokalitelnost
• Schopnost oceli dosáhnout po kalení v určité hloubce pod povrchem tvrdosti odpovídající kalitelnosti dané oceli při 50% martenzitu ve struktuře
• Závisí na tvaru diagramu ARA (čím bude delší inkubační doba, tím větší hloubky zakalené vrstvy dostaneme při stejné rychlosti ochlazení ->Rychlost ochlazování předmětu na jeho povrchu je dána kalicím prostředím jak rychle je schopno odnímat teplo z jeho povrchu a naproti je rychlost ochlazování uvnitř průřezuv určitých vzdálenostech od povrchu dány teplotní vodivostí oceli a teplotním rozdílem mezi daným místem a povrchem)
• Na tvar digramu ARA mají velký vliv legovací prvky -> budou určovat prokalitelnost oceli
• Veškeré prvky, s vyjímkou kobaltu, které se v austenitu rozpouští, zpomalují jeho rozpad, prodlužují inkubační dobu a posunují rozpadové křivky doprava k delším časům -> Snižují kritickou rychlost ochlazování
• Legovanou ocel volíme zpravidla tam, kde potřebujeme prokalit větší průřezy než dovoluje nelegovaná ocel, která umožňuje prokalit průřez 25 až 30 mm při kalení do vody
• Na prokalitelnost má ještě značný vliv velikosti austenitického zrna
o Čím bude zrno jemnější, tím bude vyšší kritická rychlost ochlazování
o Prokalitelnost nelze zvětšovat zvětšováním velikosti zrna, protože by se zhoršily mechanické vlastnost, zejména vrubová houževnatost
Kalení
Kalení
• Kalení je ohřev na kalící teplotu, výdrž na této teplotě a následné rychlé ochlazení
• Kalit lze pouze součásti, které jsou schopné překrystalizace
• Kalitelnost - Schopnost ocelí dosáhnout kalením zvýšení tvrdosti
• Prokalitelnost - Schopnost ocelí dosáhnout při kalení určitou tvrdost do určité hloubky
Martenzitické kalení
• Dochází k přeměně měkkého a houževnatého austenitu na martenzit
• Při kalení vzniká velké vnitřní pnutí, které je způsobené změnou v krystalové mřížce, nestejnoměrným chladnutím a objemovými změnami při přeměně
• Martenzit má větší objem než austenit
• Oceli se kalí do:
o Vody (uhlíkové)
o Oleje (slitinové)
o Vzduchu (slitinové - samokalitelné)
Kalení se zmrazováním
• Kalení martenzitické po kterém následuje ochlazení na teplotu při které již nedochází k přeměně austenitu na martenzit -> účelem je zvýšení tvrdosti a zlepšení rozměrové stability
• Kalení je ohřev na kalící teplotu, výdrž na této teplotě a následné rychlé ochlazení
• Kalit lze pouze součásti, které jsou schopné překrystalizace
• Kalitelnost - Schopnost ocelí dosáhnout kalením zvýšení tvrdosti
• Prokalitelnost - Schopnost ocelí dosáhnout při kalení určitou tvrdost do určité hloubky
Martenzitické kalení
• Dochází k přeměně měkkého a houževnatého austenitu na martenzit
• Při kalení vzniká velké vnitřní pnutí, které je způsobené změnou v krystalové mřížce, nestejnoměrným chladnutím a objemovými změnami při přeměně
• Martenzit má větší objem než austenit
• Oceli se kalí do:
o Vody (uhlíkové)
o Oleje (slitinové)
o Vzduchu (slitinové - samokalitelné)
Kalení se zmrazováním
• Kalení martenzitické po kterém následuje ochlazení na teplotu při které již nedochází k přeměně austenitu na martenzit -> účelem je zvýšení tvrdosti a zlepšení rozměrové stability
Kalitelnost - prokalitelnost
Kalitelnost - prokalitelnost
Kalitelnost
• Někdy se nazývá zakalitelnost
• Jedná se o schopnost oceli dosáhnout kalneím zvýšení tvrdosti
• Nejvyšší dosažitelná tvrdost oceli po kalení závisí především na obsahu uhlíku
• Ocel s 50% martenzitu ve středu součásti se považuje za zakalnou (v praxi), hlavně u konstrukčních ocelí
• Při nízkém obsahu uhlíku se nedosáhne vysoké tvrdosti
• Dobře kalitelné oceli: Nelegované oceli obsahující více než 0,35% uhlíku
• Nezakalitelné oceli: Nelegované oceli s méně než 0,2% uhlíku
• U legovaných ocelí: Hranice obsahu uhlíku posunuta k nižším hodnotám
o Tvrdost martenzitu již mnoho nestoupá, zvyšuje-li se obsah uhlíku nad eutektoidní obsah (nad 0,8 C)
o Nejvyšší tvrdost martenzitu bývá 950 HV/66 HRC
o Ostatní prvky mají na tvrdost po kalení jen nepatrný vliv, pouze prvky karbidotvorné (chrom, wolfram) mohou přispívat ke zvýšení tvdrosti
Prokalitelnost
• Schopnost oceli dosáhnout po kalení v určité hloubce pod povrchem tvrdosti odpovídající kalitelnosti dané oceli při 50% martenzitu ve struktuře
• Závisí na tvaru diagramu ARA (čím bude delší inkubační doba, tím větší hloubky zakalené vrstvy dostaneme při stejné rychlosti ochlazení ->Rychlost ochlazování předmětu na jeho povrchu je dána kalicím prostředím jak rychle je schopno odnímat teplo z jeho povrchu a naproti je rychlost ochlazování uvnitř průřezuv určitých vzdálenostech od povrchu dány teplotní vodivostí oceli a teplotním rozdílem mezi daným místem a povrchem)
• Na tvar digramu ARA mají velký vliv legovací prvky -> budou určovat prokalitelnost oceli
• Veškeré prvky, s vyjímkou kobaltu, které se v austenitu rozpouští, zpomalují jeho rozpad, prodlužují inkubační dobu a posunují rozpadové křivky doprava k delším časům -> Snižují kritickou rychlost ochlazování
• Legovanou ocel volíme zpravidla tam, kde potřebujeme prokalit větší průřezy než dovoluje nelegovaná ocel, která umožňuje prokalit průřez 25 až 30 mm při kalení do vody
• Na prokalitelnost má ještě značný vliv velikosti austenitického zrna
o Čím bude zrno jemnější, tím bude vyšší kritická rychlost ochlazování
o Prokalitelnost nelze zvětšovat zvětšováním velikosti zrna, protože by se zhoršily mechanické vlastnost, zejména vrubová houževnatost
Kalitelnost
• Někdy se nazývá zakalitelnost
• Jedná se o schopnost oceli dosáhnout kalneím zvýšení tvrdosti
• Nejvyšší dosažitelná tvrdost oceli po kalení závisí především na obsahu uhlíku
• Ocel s 50% martenzitu ve středu součásti se považuje za zakalnou (v praxi), hlavně u konstrukčních ocelí
• Při nízkém obsahu uhlíku se nedosáhne vysoké tvrdosti
• Dobře kalitelné oceli: Nelegované oceli obsahující více než 0,35% uhlíku
• Nezakalitelné oceli: Nelegované oceli s méně než 0,2% uhlíku
• U legovaných ocelí: Hranice obsahu uhlíku posunuta k nižším hodnotám
o Tvrdost martenzitu již mnoho nestoupá, zvyšuje-li se obsah uhlíku nad eutektoidní obsah (nad 0,8 C)
o Nejvyšší tvrdost martenzitu bývá 950 HV/66 HRC
o Ostatní prvky mají na tvrdost po kalení jen nepatrný vliv, pouze prvky karbidotvorné (chrom, wolfram) mohou přispívat ke zvýšení tvdrosti
Prokalitelnost
• Schopnost oceli dosáhnout po kalení v určité hloubce pod povrchem tvrdosti odpovídající kalitelnosti dané oceli při 50% martenzitu ve struktuře
• Závisí na tvaru diagramu ARA (čím bude delší inkubační doba, tím větší hloubky zakalené vrstvy dostaneme při stejné rychlosti ochlazení ->Rychlost ochlazování předmětu na jeho povrchu je dána kalicím prostředím jak rychle je schopno odnímat teplo z jeho povrchu a naproti je rychlost ochlazování uvnitř průřezuv určitých vzdálenostech od povrchu dány teplotní vodivostí oceli a teplotním rozdílem mezi daným místem a povrchem)
• Na tvar digramu ARA mají velký vliv legovací prvky -> budou určovat prokalitelnost oceli
• Veškeré prvky, s vyjímkou kobaltu, které se v austenitu rozpouští, zpomalují jeho rozpad, prodlužují inkubační dobu a posunují rozpadové křivky doprava k delším časům -> Snižují kritickou rychlost ochlazování
• Legovanou ocel volíme zpravidla tam, kde potřebujeme prokalit větší průřezy než dovoluje nelegovaná ocel, která umožňuje prokalit průřez 25 až 30 mm při kalení do vody
• Na prokalitelnost má ještě značný vliv velikosti austenitického zrna
o Čím bude zrno jemnější, tím bude vyšší kritická rychlost ochlazování
o Prokalitelnost nelze zvětšovat zvětšováním velikosti zrna, protože by se zhoršily mechanické vlastnost, zejména vrubová houževnatost
Normalizační žíhání
Normalizační žíhání
• Ke zvýšení pevnosti -> Vznik perliticko-grafitické struktury
• Struktura se vyznačuje vyšší tvrdostí v důsledku přítomnosti tvrdšího perlitu
• Lze použít jen u menších odlitků, protože může být vyšší rychlost ochlazování
Temperování litiny
• Dlouhodobé žíhání odlitků z bílé litiny za teplot 930 až 1 000 °C
• Cementit se rozloží na ferit a tzv. temperový uhlík (vločkový grafit)
• Žíhá se:
o Bez oduhličení - Veškerý uhlík zůstane v litině a vznikne černý lom
o V oxidační atmosféře s oduhličením - Obsah uhlíku se sníží (v povrchových vrstvách až na 0) a vznikne bílý lom
Žíhání neželezných kovů
• V úvahu přichází hlavně rekrystalizační žíhání pro obnovení tvárných vlastností po předchozí deformaci za studena
• Někdy se užívá žíhání ke snížení vnitřních pnutí
o Teploty jsou nižší než rekrystalizační
o Mechanické vlastnosti podstatně nemění
• Častěji se užívá homogenizační žíhání pro vyrovnání chemické nestejnorodosti, zejména u odlitků
• Ke zvýšení pevnosti -> Vznik perliticko-grafitické struktury
• Struktura se vyznačuje vyšší tvrdostí v důsledku přítomnosti tvrdšího perlitu
• Lze použít jen u menších odlitků, protože může být vyšší rychlost ochlazování
Temperování litiny
• Dlouhodobé žíhání odlitků z bílé litiny za teplot 930 až 1 000 °C
• Cementit se rozloží na ferit a tzv. temperový uhlík (vločkový grafit)
• Žíhá se:
o Bez oduhličení - Veškerý uhlík zůstane v litině a vznikne černý lom
o V oxidační atmosféře s oduhličením - Obsah uhlíku se sníží (v povrchových vrstvách až na 0) a vznikne bílý lom
Žíhání neželezných kovů
• V úvahu přichází hlavně rekrystalizační žíhání pro obnovení tvárných vlastností po předchozí deformaci za studena
• Někdy se užívá žíhání ke snížení vnitřních pnutí
o Teploty jsou nižší než rekrystalizační
o Mechanické vlastnosti podstatně nemění
• Častěji se užívá homogenizační žíhání pro vyrovnání chemické nestejnorodosti, zejména u odlitků
Normalizační žíhání
Normalizační žíhání
• Ke zvýšení pevnosti -> Vznik perliticko-grafitické struktury
• Struktura se vyznačuje vyšší tvrdostí v důsledku přítomnosti tvrdšího perlitu
• Lze použít jen u menších odlitků, protože může být vyšší rychlost ochlazování
Temperování litiny
• Dlouhodobé žíhání odlitků z bílé litiny za teplot 930 až 1 000 °C
• Cementit se rozloží na ferit a tzv. temperový uhlík (vločkový grafit)
• Žíhá se:
o Bez oduhličení - Veškerý uhlík zůstane v litině a vznikne černý lom
o V oxidační atmosféře s oduhličením - Obsah uhlíku se sníží (v povrchových vrstvách až na 0) a vznikne bílý lom
Žíhání neželezných kovů
• V úvahu přichází hlavně rekrystalizační žíhání pro obnovení tvárných vlastností po předchozí deformaci za studena
• Někdy se užívá žíhání ke snížení vnitřních pnutí
o Teploty jsou nižší než rekrystalizační
o Mechanické vlastnosti podstatně nemění
• Častěji se užívá homogenizační žíhání pro vyrovnání chemické nestejnorodosti, zejména u odlitků
• Ke zvýšení pevnosti -> Vznik perliticko-grafitické struktury
• Struktura se vyznačuje vyšší tvrdostí v důsledku přítomnosti tvrdšího perlitu
• Lze použít jen u menších odlitků, protože může být vyšší rychlost ochlazování
Temperování litiny
• Dlouhodobé žíhání odlitků z bílé litiny za teplot 930 až 1 000 °C
• Cementit se rozloží na ferit a tzv. temperový uhlík (vločkový grafit)
• Žíhá se:
o Bez oduhličení - Veškerý uhlík zůstane v litině a vznikne černý lom
o V oxidační atmosféře s oduhličením - Obsah uhlíku se sníží (v povrchových vrstvách až na 0) a vznikne bílý lom
Žíhání neželezných kovů
• V úvahu přichází hlavně rekrystalizační žíhání pro obnovení tvárných vlastností po předchozí deformaci za studena
• Někdy se užívá žíhání ke snížení vnitřních pnutí
o Teploty jsou nižší než rekrystalizační
o Mechanické vlastnosti podstatně nemění
• Častěji se užívá homogenizační žíhání pro vyrovnání chemické nestejnorodosti, zejména u odlitků
Normalizační žíhání u vysokopevnostních ocelí
Normalizační žíhání u vysokopevnostních ocelí
• Lze získat jemné feritické zrno
• Provádí se po skončení válcování
• Postup:
o Vývalky ohřejeme nad teplotu A3 (do dolní oblasti austenitu)
o Po žíhání následuje pomalé ochlazování na vzduchu
• K docílení jemnějšího zrna se přidává hliník, který ve formě nitridů blokuje růst austenitických zrn
o Současně přispívá k odolnosti proti stárnutí
o Místo hliníku můžeme použít titan nebo niob
• U ocelí legovaných vanadem se projevuje i zpevnění, které je provázáno poklesem houževnatosti
• Toto řízené válcování velikosti zrna však zvyšuje výrobní náklady, protože je výrobně obtížnější, přesto ekonomičtější
Žíhání s částečnou austenitizací
• Ohřev na teplotu mezi Ac1 a Ac3
• Výdrž na této teplotě k dosažení směsi austenitu a feritu
• Ochlazování na klidném vzduchu nebo v peci
• Dosáhne se částečného vyrovnání chemického složení v důsledku rozdílné difuzní rychlosti některých slitinových prvků v austenitu a ve feritu -> Zvýšení houževnatosti
Izotermické žíhání
• Slouží ke stejnému účelu jako žíhání základní či na měkko
• Hospodárnější, protože jsou kratší žíhací doby
• Austenitizační teplota je těsně nad Ac3, popř Ac1
• Krátká vydrž na teplotě, aby vzniklé austenitické zrno bylo co nejmenší -> nejkratší časy izotermického rozpadu
• Volbou teploty izotermického rozpadu austenitu zároveň určujeme výslednou strukturu -> hrubost vzniklého perlitu
• Velmi důležitá je rychlost ochlazování na teplotu izotermického rozpadu
• Čím více se bude postup lišit od izotermického průběhu, tím více se bude skutečný průběh blížit k anizotermickému rozpadu, včetně značného posunu počátku rozpadu k delším časům a k podstatně delším dobám vůbec
• Pro úplné využití výhod je nutné, aby co nejvíc odpovídalo izotermickému procesu, protože čistě izotermický pochod je velmi obtížný, jsou zpravidla doby rozpadu až o 200% delší než odpovídá diagramu IRA
• Nehodí se pro výše legované oceli
• Použití:Střední velikost součástí z nelegovaných a hlavně nízkolegovaných ocelí
• Lze získat jemné feritické zrno
• Provádí se po skončení válcování
• Postup:
o Vývalky ohřejeme nad teplotu A3 (do dolní oblasti austenitu)
o Po žíhání následuje pomalé ochlazování na vzduchu
• K docílení jemnějšího zrna se přidává hliník, který ve formě nitridů blokuje růst austenitických zrn
o Současně přispívá k odolnosti proti stárnutí
o Místo hliníku můžeme použít titan nebo niob
• U ocelí legovaných vanadem se projevuje i zpevnění, které je provázáno poklesem houževnatosti
• Toto řízené válcování velikosti zrna však zvyšuje výrobní náklady, protože je výrobně obtížnější, přesto ekonomičtější
Žíhání s částečnou austenitizací
• Ohřev na teplotu mezi Ac1 a Ac3
• Výdrž na této teplotě k dosažení směsi austenitu a feritu
• Ochlazování na klidném vzduchu nebo v peci
• Dosáhne se částečného vyrovnání chemického složení v důsledku rozdílné difuzní rychlosti některých slitinových prvků v austenitu a ve feritu -> Zvýšení houževnatosti
Izotermické žíhání
• Slouží ke stejnému účelu jako žíhání základní či na měkko
• Hospodárnější, protože jsou kratší žíhací doby
• Austenitizační teplota je těsně nad Ac3, popř Ac1
• Krátká vydrž na teplotě, aby vzniklé austenitické zrno bylo co nejmenší -> nejkratší časy izotermického rozpadu
• Volbou teploty izotermického rozpadu austenitu zároveň určujeme výslednou strukturu -> hrubost vzniklého perlitu
• Velmi důležitá je rychlost ochlazování na teplotu izotermického rozpadu
• Čím více se bude postup lišit od izotermického průběhu, tím více se bude skutečný průběh blížit k anizotermickému rozpadu, včetně značného posunu počátku rozpadu k delším časům a k podstatně delším dobám vůbec
• Pro úplné využití výhod je nutné, aby co nejvíc odpovídalo izotermickému procesu, protože čistě izotermický pochod je velmi obtížný, jsou zpravidla doby rozpadu až o 200% delší než odpovídá diagramu IRA
• Nehodí se pro výše legované oceli
• Použití:Střední velikost součástí z nelegovaných a hlavně nízkolegovaných ocelí
Žíhání litin
Žíhání litin
• Užíváme stejné způsoby jako u ocelí
Žíhání ke snížení vnitřního pnutí
• Použití:U odlitků ze šedé litiny
• Záleží na pomalém ohřevu (šedá litina je křehká a citlivá na rychlé změny teploty)
• Ohřívá se rychlostí 100°C/hod na teplotu 550°C,
• Výdrž na teplotě až 8 hod (podle složitosti odlitku a požadavku na stupeň snížení vnitřního pnutí)
• Následuje pomalé ochlazování rychlostí 25 až 75 °C/hod v peci na teploty 150 až 250 °C, z které odlitky dále ochlazujeme již na vzduchu
• Tímto způsobem nahrazujeme dnes dřívější stárnutí litiny (lépe řečeno snížení vnitřního pnutí) na volném prostranství, které někdy trvalo až 2 roky podle požadavků na stálost odlitků (např.lože přesných brusek)
Žíhání ke zmenšení tvrdosti (feritizační žíhání)
• Podobné ke žíhání na měkko u ocelí
• Vede k dosažení nejmenší tvrdosti
• Žíhací teploty bývají obvykle 600 °C
• Výdrž na teplotě 2 až 8 a následuje pomalé ochlazování v peci
• Je-li v litině přítomen cementit, volíme vyšší teploty, kolem 850 °C s výdrží až 4 hod
o Následuje pomalé ochlazování v peci na teplotu kolem 600 °C při níž se odlitek ponechá 4 až 12 hodin
o Následuje opět pomalé ochlazení v peci
• Užíváme stejné způsoby jako u ocelí
Žíhání ke snížení vnitřního pnutí
• Použití:U odlitků ze šedé litiny
• Záleží na pomalém ohřevu (šedá litina je křehká a citlivá na rychlé změny teploty)
• Ohřívá se rychlostí 100°C/hod na teplotu 550°C,
• Výdrž na teplotě až 8 hod (podle složitosti odlitku a požadavku na stupeň snížení vnitřního pnutí)
• Následuje pomalé ochlazování rychlostí 25 až 75 °C/hod v peci na teploty 150 až 250 °C, z které odlitky dále ochlazujeme již na vzduchu
• Tímto způsobem nahrazujeme dnes dřívější stárnutí litiny (lépe řečeno snížení vnitřního pnutí) na volném prostranství, které někdy trvalo až 2 roky podle požadavků na stálost odlitků (např.lože přesných brusek)
Žíhání ke zmenšení tvrdosti (feritizační žíhání)
• Podobné ke žíhání na měkko u ocelí
• Vede k dosažení nejmenší tvrdosti
• Žíhací teploty bývají obvykle 600 °C
• Výdrž na teplotě 2 až 8 a následuje pomalé ochlazování v peci
• Je-li v litině přítomen cementit, volíme vyšší teploty, kolem 850 °C s výdrží až 4 hod
o Následuje pomalé ochlazování v peci na teplotu kolem 600 °C při níž se odlitek ponechá 4 až 12 hodin
o Následuje opět pomalé ochlazení v peci
Normalizační žíhání u vysokopevnostních ocelí
Normalizační žíhání u vysokopevnostních ocelí
• Lze získat jemné feritické zrno
• Provádí se po skončení válcování
• Postup:
o Vývalky ohřejeme nad teplotu A3 (do dolní oblasti austenitu)
o Po žíhání následuje pomalé ochlazování na vzduchu
• K docílení jemnějšího zrna se přidává hliník, který ve formě nitridů blokuje růst austenitických zrn
o Současně přispívá k odolnosti proti stárnutí
o Místo hliníku můžeme použít titan nebo niob
• U ocelí legovaných vanadem se projevuje i zpevnění, které je provázáno poklesem houževnatosti
• Toto řízené válcování velikosti zrna však zvyšuje výrobní náklady, protože je výrobně obtížnější, přesto ekonomičtější
Žíhání s částečnou austenitizací
• Ohřev na teplotu mezi Ac1 a Ac3
• Výdrž na této teplotě k dosažení směsi austenitu a feritu
• Ochlazování na klidném vzduchu nebo v peci
• Dosáhne se částečného vyrovnání chemického složení v důsledku rozdílné difuzní rychlosti některých slitinových prvků v austenitu a ve feritu -> Zvýšení houževnatosti
Izotermické žíhání
• Slouží ke stejnému účelu jako žíhání základní či na měkko
• Hospodárnější, protože jsou kratší žíhací doby
• Austenitizační teplota je těsně nad Ac3, popř Ac1
• Krátká vydrž na teplotě, aby vzniklé austenitické zrno bylo co nejmenší -> nejkratší časy izotermického rozpadu
• Volbou teploty izotermického rozpadu austenitu zároveň určujeme výslednou strukturu -> hrubost vzniklého perlitu
• Velmi důležitá je rychlost ochlazování na teplotu izotermického rozpadu
• Čím více se bude postup lišit od izotermického průběhu, tím více se bude skutečný průběh blížit k anizotermickému rozpadu, včetně značného posunu počátku rozpadu k delším časům a k podstatně delším dobám vůbec
• Pro úplné využití výhod je nutné, aby co nejvíc odpovídalo izotermickému procesu, protože čistě izotermický pochod je velmi obtížný, jsou zpravidla doby rozpadu až o 200% delší než odpovídá diagramu IRA
• Nehodí se pro výše legované oceli
• Použití:Střední velikost součástí z nelegovaných a hlavně nízkolegovaných ocelí
• Lze získat jemné feritické zrno
• Provádí se po skončení válcování
• Postup:
o Vývalky ohřejeme nad teplotu A3 (do dolní oblasti austenitu)
o Po žíhání následuje pomalé ochlazování na vzduchu
• K docílení jemnějšího zrna se přidává hliník, který ve formě nitridů blokuje růst austenitických zrn
o Současně přispívá k odolnosti proti stárnutí
o Místo hliníku můžeme použít titan nebo niob
• U ocelí legovaných vanadem se projevuje i zpevnění, které je provázáno poklesem houževnatosti
• Toto řízené válcování velikosti zrna však zvyšuje výrobní náklady, protože je výrobně obtížnější, přesto ekonomičtější
Žíhání s částečnou austenitizací
• Ohřev na teplotu mezi Ac1 a Ac3
• Výdrž na této teplotě k dosažení směsi austenitu a feritu
• Ochlazování na klidném vzduchu nebo v peci
• Dosáhne se částečného vyrovnání chemického složení v důsledku rozdílné difuzní rychlosti některých slitinových prvků v austenitu a ve feritu -> Zvýšení houževnatosti
Izotermické žíhání
• Slouží ke stejnému účelu jako žíhání základní či na měkko
• Hospodárnější, protože jsou kratší žíhací doby
• Austenitizační teplota je těsně nad Ac3, popř Ac1
• Krátká vydrž na teplotě, aby vzniklé austenitické zrno bylo co nejmenší -> nejkratší časy izotermického rozpadu
• Volbou teploty izotermického rozpadu austenitu zároveň určujeme výslednou strukturu -> hrubost vzniklého perlitu
• Velmi důležitá je rychlost ochlazování na teplotu izotermického rozpadu
• Čím více se bude postup lišit od izotermického průběhu, tím více se bude skutečný průběh blížit k anizotermickému rozpadu, včetně značného posunu počátku rozpadu k delším časům a k podstatně delším dobám vůbec
• Pro úplné využití výhod je nutné, aby co nejvíc odpovídalo izotermickému procesu, protože čistě izotermický pochod je velmi obtížný, jsou zpravidla doby rozpadu až o 200% delší než odpovídá diagramu IRA
• Nehodí se pro výše legované oceli
• Použití:Střední velikost součástí z nelegovaných a hlavně nízkolegovaných ocelí
Žíhání litin
Žíhání litin
• Užíváme stejné způsoby jako u ocelí
Žíhání ke snížení vnitřního pnutí
• Použití:U odlitků ze šedé litiny
• Záleží na pomalém ohřevu (šedá litina je křehká a citlivá na rychlé změny teploty)
• Ohřívá se rychlostí 100°C/hod na teplotu 550°C,
• Výdrž na teplotě až 8 hod (podle složitosti odlitku a požadavku na stupeň snížení vnitřního pnutí)
• Následuje pomalé ochlazování rychlostí 25 až 75 °C/hod v peci na teploty 150 až 250 °C, z které odlitky dále ochlazujeme již na vzduchu
• Tímto způsobem nahrazujeme dnes dřívější stárnutí litiny (lépe řečeno snížení vnitřního pnutí) na volném prostranství, které někdy trvalo až 2 roky podle požadavků na stálost odlitků (např.lože přesných brusek)
Žíhání ke zmenšení tvrdosti (feritizační žíhání)
• Podobné ke žíhání na měkko u ocelí
• Vede k dosažení nejmenší tvrdosti
• Žíhací teploty bývají obvykle 600 °C
• Výdrž na teplotě 2 až 8 a následuje pomalé ochlazování v peci
• Je-li v litině přítomen cementit, volíme vyšší teploty, kolem 850 °C s výdrží až 4 hod
o Následuje pomalé ochlazování v peci na teplotu kolem 600 °C při níž se odlitek ponechá 4 až 12 hodin
o Následuje opět pomalé ochlazení v peci
• Užíváme stejné způsoby jako u ocelí
Žíhání ke snížení vnitřního pnutí
• Použití:U odlitků ze šedé litiny
• Záleží na pomalém ohřevu (šedá litina je křehká a citlivá na rychlé změny teploty)
• Ohřívá se rychlostí 100°C/hod na teplotu 550°C,
• Výdrž na teplotě až 8 hod (podle složitosti odlitku a požadavku na stupeň snížení vnitřního pnutí)
• Následuje pomalé ochlazování rychlostí 25 až 75 °C/hod v peci na teploty 150 až 250 °C, z které odlitky dále ochlazujeme již na vzduchu
• Tímto způsobem nahrazujeme dnes dřívější stárnutí litiny (lépe řečeno snížení vnitřního pnutí) na volném prostranství, které někdy trvalo až 2 roky podle požadavků na stálost odlitků (např.lože přesných brusek)
Žíhání ke zmenšení tvrdosti (feritizační žíhání)
• Podobné ke žíhání na měkko u ocelí
• Vede k dosažení nejmenší tvrdosti
• Žíhací teploty bývají obvykle 600 °C
• Výdrž na teplotě 2 až 8 a následuje pomalé ochlazování v peci
• Je-li v litině přítomen cementit, volíme vyšší teploty, kolem 850 °C s výdrží až 4 hod
o Následuje pomalé ochlazování v peci na teplotu kolem 600 °C při níž se odlitek ponechá 4 až 12 hodin
o Následuje opět pomalé ochlazení v peci
Žíhání k snížení pnutí
Žíhání k snížení pnutí
• Použití: Ke snížení vnitřního pnutí, které vzniká např. při:
o Svařování
o Obrábění
o Tváření za tepla při dokončovacích teplotách v oblasti Ac3 a Ac1, po nerovnoměrném rychlém ochlazování na vzduchu
• Ohřev je na teplotu 500 až 650 °C
• Výdrž na teplotě je 1 až 10 hodin, podle velikosti a tvaru součásti
• Pomalé chlazení v peci do teplot 250 až 300 °C
• Dochlazuje se na vzduchu
• Vzhledem k požadavku rovnoměrného je účelné použít pec s nucenou cirkulací atmosféry
Žíhání na měkko
• Použití:Zejména u nástrojových a u některých konstrukčních legovaných ocelí
• Účelem je dosažení nejnižší možné tvrdosti struktury, převážně s globulárními karbidy
• Žíhání podeuktoidních ocelí
o Ohřev na teplotu těsně pod Ac1
o Dlouhodobá výdrž na teplotě (2 až 8 hodin i více dle druhu oceli)
o Pomalé ochlazování v peci na teploty v rozmezí 450 až 550 °C s rychlostí ochlazování zpravidla menší než 50°C/hod
o Dochlazuje se na vzduchu, pokud není požadavek na snížení vnitřních pnutí
o Při žíhací teplotě se působením povrchového napětí lamely cementitu, popř. i jiných karbidů sbalí do kuliček -> Dostáváme globulární (zrnitý) perlit, který se vyznačuje:
Dobrá obrobitelnost
Výhodnost pro kalení, neboť usnadňuje před kalením dokonalé rozpuštění cementitu a vůbec karbidů v austenitu při ohřevu nad teplotu Ac3, popř. Ac1 -> Získá se homogenní austenit
• Žíhání nadeutektoidních a některých legovaných ocelí s větším množstvím karbidů
o Žíhá se při teplotě těsně nad Ac1 nebo těsně při teplotě Ac1
o Částečná překrystalizace urychlí vytvoření globulárního cementitu
o Rychlost ochlazování bývá nižší
• Použití: Ke snížení vnitřního pnutí, které vzniká např. při:
o Svařování
o Obrábění
o Tváření za tepla při dokončovacích teplotách v oblasti Ac3 a Ac1, po nerovnoměrném rychlém ochlazování na vzduchu
• Ohřev je na teplotu 500 až 650 °C
• Výdrž na teplotě je 1 až 10 hodin, podle velikosti a tvaru součásti
• Pomalé chlazení v peci do teplot 250 až 300 °C
• Dochlazuje se na vzduchu
• Vzhledem k požadavku rovnoměrného je účelné použít pec s nucenou cirkulací atmosféry
Žíhání na měkko
• Použití:Zejména u nástrojových a u některých konstrukčních legovaných ocelí
• Účelem je dosažení nejnižší možné tvrdosti struktury, převážně s globulárními karbidy
• Žíhání podeuktoidních ocelí
o Ohřev na teplotu těsně pod Ac1
o Dlouhodobá výdrž na teplotě (2 až 8 hodin i více dle druhu oceli)
o Pomalé ochlazování v peci na teploty v rozmezí 450 až 550 °C s rychlostí ochlazování zpravidla menší než 50°C/hod
o Dochlazuje se na vzduchu, pokud není požadavek na snížení vnitřních pnutí
o Při žíhací teplotě se působením povrchového napětí lamely cementitu, popř. i jiných karbidů sbalí do kuliček -> Dostáváme globulární (zrnitý) perlit, který se vyznačuje:
Dobrá obrobitelnost
Výhodnost pro kalení, neboť usnadňuje před kalením dokonalé rozpuštění cementitu a vůbec karbidů v austenitu při ohřevu nad teplotu Ac3, popř. Ac1 -> Získá se homogenní austenit
• Žíhání nadeutektoidních a některých legovaných ocelí s větším množstvím karbidů
o Žíhá se při teplotě těsně nad Ac1 nebo těsně při teplotě Ac1
o Částečná překrystalizace urychlí vytvoření globulárního cementitu
o Rychlost ochlazování bývá nižší
Normalizační žíhání
Normalizační žíhání
• Záleží v ohřevu na teplotě o 30 až 50°C vyšší než Ac3, popř Acm
• Při dostatečně dlouhé výdrži na teplotě se dosáhne homogenního austenit
• Ochlazování probíhá na klidném vzduchu
• Vznikne poměrně jemnozrnná struktura s vyšší pevností
• U tenkých součástí se může ve struktuře vyskytnout i bainit, popř. i martenzit
• Tímto žíháním odstraníme nerovnosti struktury vzniklé předchozím tvářením při teplotách pod Ac3 nebo za studena, popř. litím (u odlitků)
• Použití:Téměř vždy u výkovků a odlitků
• Ochlazováním na vzduchu většinou vede ke vzniku vnitřních pnutí (nežádoucí u složitých výkovků a odlitků)
• Rychlé ochlazování na vzduchu se provádí jen v oblasti rozpadu austenitu, tj. asi do 650°C
• Další ochlazování probíhá již v peci
Základní žíhání
• Probíhá za stejných podmínek jako žíhání normalizační, jen s tím rozdílem, že ochlazování se děje pomalu v peci rychlostí pod 200°C/hod, popř. jen kolem 50°C/hod u legovaných ocelí
• U odlitků se volí ohřev o 80 °C nebo i více nad Ac3 -> Dosáhne:
o Zlepšení obrobitelnosti a tvárnosti
o Snížení tvrdosti a vnitřních pnutí
• V důsledku pomalého ochlazování při přechodu přes překrystalizační interval je výsledná struktura hrubozrnější
• Záleží v ohřevu na teplotě o 30 až 50°C vyšší než Ac3, popř Acm
• Při dostatečně dlouhé výdrži na teplotě se dosáhne homogenního austenit
• Ochlazování probíhá na klidném vzduchu
• Vznikne poměrně jemnozrnná struktura s vyšší pevností
• U tenkých součástí se může ve struktuře vyskytnout i bainit, popř. i martenzit
• Tímto žíháním odstraníme nerovnosti struktury vzniklé předchozím tvářením při teplotách pod Ac3 nebo za studena, popř. litím (u odlitků)
• Použití:Téměř vždy u výkovků a odlitků
• Ochlazováním na vzduchu většinou vede ke vzniku vnitřních pnutí (nežádoucí u složitých výkovků a odlitků)
• Rychlé ochlazování na vzduchu se provádí jen v oblasti rozpadu austenitu, tj. asi do 650°C
• Další ochlazování probíhá již v peci
Základní žíhání
• Probíhá za stejných podmínek jako žíhání normalizační, jen s tím rozdílem, že ochlazování se děje pomalu v peci rychlostí pod 200°C/hod, popř. jen kolem 50°C/hod u legovaných ocelí
• U odlitků se volí ohřev o 80 °C nebo i více nad Ac3 -> Dosáhne:
o Zlepšení obrobitelnosti a tvárnosti
o Snížení tvrdosti a vnitřních pnutí
• V důsledku pomalého ochlazování při přechodu přes překrystalizační interval je výsledná struktura hrubozrnější
Žíhání k snížení pnutí
Žíhání k snížení pnutí
• Použití: Ke snížení vnitřního pnutí, které vzniká např. při:
o Svařování
o Obrábění
o Tváření za tepla při dokončovacích teplotách v oblasti Ac3 a Ac1, po nerovnoměrném rychlém ochlazování na vzduchu
• Ohřev je na teplotu 500 až 650 °C
• Výdrž na teplotě je 1 až 10 hodin, podle velikosti a tvaru součásti
• Pomalé chlazení v peci do teplot 250 až 300 °C
• Dochlazuje se na vzduchu
• Vzhledem k požadavku rovnoměrného je účelné použít pec s nucenou cirkulací atmosféry
Žíhání na měkko
• Použití:Zejména u nástrojových a u některých konstrukčních legovaných ocelí
• Účelem je dosažení nejnižší možné tvrdosti struktury, převážně s globulárními karbidy
• Žíhání podeuktoidních ocelí
o Ohřev na teplotu těsně pod Ac1
o Dlouhodobá výdrž na teplotě (2 až 8 hodin i více dle druhu oceli)
o Pomalé ochlazování v peci na teploty v rozmezí 450 až 550 °C s rychlostí ochlazování zpravidla menší než 50°C/hod
o Dochlazuje se na vzduchu, pokud není požadavek na snížení vnitřních pnutí
o Při žíhací teplotě se působením povrchového napětí lamely cementitu, popř. i jiných karbidů sbalí do kuliček -> Dostáváme globulární (zrnitý) perlit, který se vyznačuje:
Dobrá obrobitelnost
Výhodnost pro kalení, neboť usnadňuje před kalením dokonalé rozpuštění cementitu a vůbec karbidů v austenitu při ohřevu nad teplotu Ac3, popř. Ac1 -> Získá se homogenní austenit
• Žíhání nadeutektoidních a některých legovaných ocelí s větším množstvím karbidů
o Žíhá se při teplotě těsně nad Ac1 nebo těsně při teplotě Ac1
o Částečná překrystalizace urychlí vytvoření globulárního cementitu
o Rychlost ochlazování bývá nižší
• Použití: Ke snížení vnitřního pnutí, které vzniká např. při:
o Svařování
o Obrábění
o Tváření za tepla při dokončovacích teplotách v oblasti Ac3 a Ac1, po nerovnoměrném rychlém ochlazování na vzduchu
• Ohřev je na teplotu 500 až 650 °C
• Výdrž na teplotě je 1 až 10 hodin, podle velikosti a tvaru součásti
• Pomalé chlazení v peci do teplot 250 až 300 °C
• Dochlazuje se na vzduchu
• Vzhledem k požadavku rovnoměrného je účelné použít pec s nucenou cirkulací atmosféry
Žíhání na měkko
• Použití:Zejména u nástrojových a u některých konstrukčních legovaných ocelí
• Účelem je dosažení nejnižší možné tvrdosti struktury, převážně s globulárními karbidy
• Žíhání podeuktoidních ocelí
o Ohřev na teplotu těsně pod Ac1
o Dlouhodobá výdrž na teplotě (2 až 8 hodin i více dle druhu oceli)
o Pomalé ochlazování v peci na teploty v rozmezí 450 až 550 °C s rychlostí ochlazování zpravidla menší než 50°C/hod
o Dochlazuje se na vzduchu, pokud není požadavek na snížení vnitřních pnutí
o Při žíhací teplotě se působením povrchového napětí lamely cementitu, popř. i jiných karbidů sbalí do kuliček -> Dostáváme globulární (zrnitý) perlit, který se vyznačuje:
Dobrá obrobitelnost
Výhodnost pro kalení, neboť usnadňuje před kalením dokonalé rozpuštění cementitu a vůbec karbidů v austenitu při ohřevu nad teplotu Ac3, popř. Ac1 -> Získá se homogenní austenit
• Žíhání nadeutektoidních a některých legovaných ocelí s větším množstvím karbidů
o Žíhá se při teplotě těsně nad Ac1 nebo těsně při teplotě Ac1
o Částečná překrystalizace urychlí vytvoření globulárního cementitu
o Rychlost ochlazování bývá nižší
Normalizační žíhání
Normalizační žíhání
• Záleží v ohřevu na teplotě o 30 až 50°C vyšší než Ac3, popř Acm
• Při dostatečně dlouhé výdrži na teplotě se dosáhne homogenního austenit
• Ochlazování probíhá na klidném vzduchu
• Vznikne poměrně jemnozrnná struktura s vyšší pevností
• U tenkých součástí se může ve struktuře vyskytnout i bainit, popř. i martenzit
• Tímto žíháním odstraníme nerovnosti struktury vzniklé předchozím tvářením při teplotách pod Ac3 nebo za studena, popř. litím (u odlitků)
• Použití:Téměř vždy u výkovků a odlitků
• Ochlazováním na vzduchu většinou vede ke vzniku vnitřních pnutí (nežádoucí u složitých výkovků a odlitků)
• Rychlé ochlazování na vzduchu se provádí jen v oblasti rozpadu austenitu, tj. asi do 650°C
• Další ochlazování probíhá již v peci
Základní žíhání
• Probíhá za stejných podmínek jako žíhání normalizační, jen s tím rozdílem, že ochlazování se děje pomalu v peci rychlostí pod 200°C/hod, popř. jen kolem 50°C/hod u legovaných ocelí
• U odlitků se volí ohřev o 80 °C nebo i více nad Ac3 -> Dosáhne:
o Zlepšení obrobitelnosti a tvárnosti
o Snížení tvrdosti a vnitřních pnutí
• V důsledku pomalého ochlazování při přechodu přes překrystalizační interval je výsledná struktura hrubozrnější
• Záleží v ohřevu na teplotě o 30 až 50°C vyšší než Ac3, popř Acm
• Při dostatečně dlouhé výdrži na teplotě se dosáhne homogenního austenit
• Ochlazování probíhá na klidném vzduchu
• Vznikne poměrně jemnozrnná struktura s vyšší pevností
• U tenkých součástí se může ve struktuře vyskytnout i bainit, popř. i martenzit
• Tímto žíháním odstraníme nerovnosti struktury vzniklé předchozím tvářením při teplotách pod Ac3 nebo za studena, popř. litím (u odlitků)
• Použití:Téměř vždy u výkovků a odlitků
• Ochlazováním na vzduchu většinou vede ke vzniku vnitřních pnutí (nežádoucí u složitých výkovků a odlitků)
• Rychlé ochlazování na vzduchu se provádí jen v oblasti rozpadu austenitu, tj. asi do 650°C
• Další ochlazování probíhá již v peci
Základní žíhání
• Probíhá za stejných podmínek jako žíhání normalizační, jen s tím rozdílem, že ochlazování se děje pomalu v peci rychlostí pod 200°C/hod, popř. jen kolem 50°C/hod u legovaných ocelí
• U odlitků se volí ohřev o 80 °C nebo i více nad Ac3 -> Dosáhne:
o Zlepšení obrobitelnosti a tvárnosti
o Snížení tvrdosti a vnitřních pnutí
• V důsledku pomalého ochlazování při přechodu přes překrystalizační interval je výsledná struktura hrubozrnější
Žíhání
Žíhání
Žíhání na měkko - bez překrystalizace
• Ohřev na teplotu pod A1
• Dlouhodobá výdrž (3 - 8 hodin)
• Velmi pomalé ochlazení v peci a následně na vzduchu
• Přeměna lamelárního perlitu na globulární
• Zmenšení pevnosti a tvrdosti
• Zlepšení schopnosti k tváření za studena
• Zlepšení obrobitelnosti a homogenity struktury před kalením
Žíhání ke snížení pnutí
• Pomalý ohřev na teplotu 500 - 650 °C do rovnoměrného prohřátí součásti
• Pomalé ochlazení na vzduchu či v peci
• Účelem je snížení, případně odstranění vnitřního pnutí, které vzniklo předchozím zpracováním
Normalizační žíhání
• Teplota ohřevu je asi 50° nad A3
• Výdrž na teplotě 1 až 4 hodiny
• Ochlazování na klidném vzduchu
• Účelem je dosažení překrystalizace při které se přemění perlit nebo ferit na austenit a zároveň rozpadnutí austenitu na stejnoměrnější a jemnější strukturu
Žíhání na měkko - bez překrystalizace
• Ohřev na teplotu pod A1
• Dlouhodobá výdrž (3 - 8 hodin)
• Velmi pomalé ochlazení v peci a následně na vzduchu
• Přeměna lamelárního perlitu na globulární
• Zmenšení pevnosti a tvrdosti
• Zlepšení schopnosti k tváření za studena
• Zlepšení obrobitelnosti a homogenity struktury před kalením
Žíhání ke snížení pnutí
• Pomalý ohřev na teplotu 500 - 650 °C do rovnoměrného prohřátí součásti
• Pomalé ochlazení na vzduchu či v peci
• Účelem je snížení, případně odstranění vnitřního pnutí, které vzniklo předchozím zpracováním
Normalizační žíhání
• Teplota ohřevu je asi 50° nad A3
• Výdrž na teplotě 1 až 4 hodiny
• Ochlazování na klidném vzduchu
• Účelem je dosažení překrystalizace při které se přemění perlit nebo ferit na austenit a zároveň rozpadnutí austenitu na stejnoměrnější a jemnější strukturu
Žíhání ocelí
Žíhání ocelí
Rekrystalizační žíhání
• Slouží k odstranění deformovaných zrn a zpevnění způsobeného tvářením za studena za současného vzniku nových zrn bez znaků předchozí deformace a k obnovení plastické deformace
• Používá se jako mezioperační žíhání během tváření za studena, obvykle u oceli s nízkým obsahem uhlíku
• Jedná se o ohřev nad rekrystalizační teplotu (550 až 700 °C)
• Výdrž na teplotě v závislosti na zpracovávaném polotovaru a technologickém zařízení od desítek sekund až několik hodin
• Rychlost ochlazování není rozhodující
• Teplota rekrystalizačního žíhání se volí v závislosti na stupni předchozí deformace a na původní požadované velikosti zrna (čím větší je stupeň předchozí deformace , tím nižší je rekrystalizační teplota, aby nedošlo k oxidaci povrchu -> žíhá se v ochranné atmosféře)
• Při rekrystalizaci jde o regeneraci (obnovení, zotavení) deformovaných zrn beze změny krystalografické mřížky
• U překrystalizace dochází ke změnám v krystalografické mřížce
• Při malé deformaci oceli za studena s redukcí průřezu (zmenšení průřezu) o 5 až 10 % vede rekrystalizační žíhání zpravidla k nežádoucímu zhrubnutí zrna
o Pro obnovení původních tvárných vlastností použijeme normalizačního žíhání
• V případech vícenásobného rekrystalizačního žíhání za sebou musíme musíme po určitém počtu cyklů použít normalizační žíhání
o S každým rekrystalizačním žíhání se zjemňuje zrno
o Klesne-li velikost zrna pod určitou hodnotu, zhorší se značně tvárnost oceli za studena
o Jev se vyskytuje např. u hlubokého tažení na více tahů (např. při výrobě ocelových nábojnic)
Rekrystalizační žíhání
• Slouží k odstranění deformovaných zrn a zpevnění způsobeného tvářením za studena za současného vzniku nových zrn bez znaků předchozí deformace a k obnovení plastické deformace
• Používá se jako mezioperační žíhání během tváření za studena, obvykle u oceli s nízkým obsahem uhlíku
• Jedná se o ohřev nad rekrystalizační teplotu (550 až 700 °C)
• Výdrž na teplotě v závislosti na zpracovávaném polotovaru a technologickém zařízení od desítek sekund až několik hodin
• Rychlost ochlazování není rozhodující
• Teplota rekrystalizačního žíhání se volí v závislosti na stupni předchozí deformace a na původní požadované velikosti zrna (čím větší je stupeň předchozí deformace , tím nižší je rekrystalizační teplota, aby nedošlo k oxidaci povrchu -> žíhá se v ochranné atmosféře)
• Při rekrystalizaci jde o regeneraci (obnovení, zotavení) deformovaných zrn beze změny krystalografické mřížky
• U překrystalizace dochází ke změnám v krystalografické mřížce
• Při malé deformaci oceli za studena s redukcí průřezu (zmenšení průřezu) o 5 až 10 % vede rekrystalizační žíhání zpravidla k nežádoucímu zhrubnutí zrna
o Pro obnovení původních tvárných vlastností použijeme normalizačního žíhání
• V případech vícenásobného rekrystalizačního žíhání za sebou musíme musíme po určitém počtu cyklů použít normalizační žíhání
o S každým rekrystalizačním žíhání se zjemňuje zrno
o Klesne-li velikost zrna pod určitou hodnotu, zhorší se značně tvárnost oceli za studena
o Jev se vyskytuje např. u hlubokého tažení na více tahů (např. při výrobě ocelových nábojnic)
Žíhání
Žíhání
Žíhání na měkko - bez překrystalizace
• Ohřev na teplotu pod A1
• Dlouhodobá výdrž (3 - 8 hodin)
• Velmi pomalé ochlazení v peci a následně na vzduchu
• Přeměna lamelárního perlitu na globulární
• Zmenšení pevnosti a tvrdosti
• Zlepšení schopnosti k tváření za studena
• Zlepšení obrobitelnosti a homogenity struktury před kalením
Žíhání ke snížení pnutí
• Pomalý ohřev na teplotu 500 - 650 °C do rovnoměrného prohřátí součásti
• Pomalé ochlazení na vzduchu či v peci
• Účelem je snížení, případně odstranění vnitřního pnutí, které vzniklo předchozím zpracováním
Normalizační žíhání
• Teplota ohřevu je asi 50° nad A3
• Výdrž na teplotě 1 až 4 hodiny
• Ochlazování na klidném vzduchu
• Účelem je dosažení překrystalizace při které se přemění perlit nebo ferit na austenit a zároveň rozpadnutí austenitu na stejnoměrnější a jemnější strukturu
Žíhání na měkko - bez překrystalizace
• Ohřev na teplotu pod A1
• Dlouhodobá výdrž (3 - 8 hodin)
• Velmi pomalé ochlazení v peci a následně na vzduchu
• Přeměna lamelárního perlitu na globulární
• Zmenšení pevnosti a tvrdosti
• Zlepšení schopnosti k tváření za studena
• Zlepšení obrobitelnosti a homogenity struktury před kalením
Žíhání ke snížení pnutí
• Pomalý ohřev na teplotu 500 - 650 °C do rovnoměrného prohřátí součásti
• Pomalé ochlazení na vzduchu či v peci
• Účelem je snížení, případně odstranění vnitřního pnutí, které vzniklo předchozím zpracováním
Normalizační žíhání
• Teplota ohřevu je asi 50° nad A3
• Výdrž na teplotě 1 až 4 hodiny
• Ochlazování na klidném vzduchu
• Účelem je dosažení překrystalizace při které se přemění perlit nebo ferit na austenit a zároveň rozpadnutí austenitu na stejnoměrnější a jemnější strukturu
Žíhání ocelí
Žíhání ocelí
Rekrystalizační žíhání
• Slouží k odstranění deformovaných zrn a zpevnění způsobeného tvářením za studena za současného vzniku nových zrn bez znaků předchozí deformace a k obnovení plastické deformace
• Používá se jako mezioperační žíhání během tváření za studena, obvykle u oceli s nízkým obsahem uhlíku
• Jedná se o ohřev nad rekrystalizační teplotu (550 až 700 °C)
• Výdrž na teplotě v závislosti na zpracovávaném polotovaru a technologickém zařízení od desítek sekund až několik hodin
• Rychlost ochlazování není rozhodující
• Teplota rekrystalizačního žíhání se volí v závislosti na stupni předchozí deformace a na původní požadované velikosti zrna (čím větší je stupeň předchozí deformace , tím nižší je rekrystalizační teplota, aby nedošlo k oxidaci povrchu -> žíhá se v ochranné atmosféře)
• Při rekrystalizaci jde o regeneraci (obnovení, zotavení) deformovaných zrn beze změny krystalografické mřížky
• U překrystalizace dochází ke změnám v krystalografické mřížce
• Při malé deformaci oceli za studena s redukcí průřezu (zmenšení průřezu) o 5 až 10 % vede rekrystalizační žíhání zpravidla k nežádoucímu zhrubnutí zrna
o Pro obnovení původních tvárných vlastností použijeme normalizačního žíhání
• V případech vícenásobného rekrystalizačního žíhání za sebou musíme musíme po určitém počtu cyklů použít normalizační žíhání
o S každým rekrystalizačním žíhání se zjemňuje zrno
o Klesne-li velikost zrna pod určitou hodnotu, zhorší se značně tvárnost oceli za studena
o Jev se vyskytuje např. u hlubokého tažení na více tahů (např. při výrobě ocelových nábojnic)
Rekrystalizační žíhání
• Slouží k odstranění deformovaných zrn a zpevnění způsobeného tvářením za studena za současného vzniku nových zrn bez znaků předchozí deformace a k obnovení plastické deformace
• Používá se jako mezioperační žíhání během tváření za studena, obvykle u oceli s nízkým obsahem uhlíku
• Jedná se o ohřev nad rekrystalizační teplotu (550 až 700 °C)
• Výdrž na teplotě v závislosti na zpracovávaném polotovaru a technologickém zařízení od desítek sekund až několik hodin
• Rychlost ochlazování není rozhodující
• Teplota rekrystalizačního žíhání se volí v závislosti na stupni předchozí deformace a na původní požadované velikosti zrna (čím větší je stupeň předchozí deformace , tím nižší je rekrystalizační teplota, aby nedošlo k oxidaci povrchu -> žíhá se v ochranné atmosféře)
• Při rekrystalizaci jde o regeneraci (obnovení, zotavení) deformovaných zrn beze změny krystalografické mřížky
• U překrystalizace dochází ke změnám v krystalografické mřížce
• Při malé deformaci oceli za studena s redukcí průřezu (zmenšení průřezu) o 5 až 10 % vede rekrystalizační žíhání zpravidla k nežádoucímu zhrubnutí zrna
o Pro obnovení původních tvárných vlastností použijeme normalizačního žíhání
• V případech vícenásobného rekrystalizačního žíhání za sebou musíme musíme po určitém počtu cyklů použít normalizační žíhání
o S každým rekrystalizačním žíhání se zjemňuje zrno
o Klesne-li velikost zrna pod určitou hodnotu, zhorší se značně tvárnost oceli za studena
o Jev se vyskytuje např. u hlubokého tažení na více tahů (např. při výrobě ocelových nábojnic)
Povrchové úpravy ostatních nekovových materiálů
Povrchové úpravy ostatních nekovových materiálů
• Užívá se obdobných technologií jako při povrchové úpravě kovů a plastů
Pokovování
• Kovové povlaky chrání nekovové materiály před škodlivými vlivy okolního prostředí
• Vytváří se:
o Amalgamovaním
o Metalizováním
Chrání se dřevo, kámen, kůže
o Vakuové pokovováním
Kovovými parami se vytváří ochranné povlaky na skle, papíru, vosku, kůži, tkaninách
Povlaky z nátěrových hmot
• Lze jimi chránit většinu nekovových materiálů před korozivními účinky prostředí
• Složí rovněž k zlepšení jejich vzhledu
• Při nanášení nátěrových hmot (např. na sklo, dřevo, papír, keramiku) se uplatňují obdobné technologické zásady jako při aplikaci na kovy a plasty
Glazování
• Vysušené porcelánové součásti se polévají glazurou
• Glazura
o Má podobné vlastnosti jako alkalické sklo
o Chrání porcelánové součásti před působením vody
• Po vyschnutí se součásti polité glazurou vypalují při teplotě až 1 500 °C
Impregnace tkanin
• Impregnační vrstvy chrání tkaniny před působením vlhkosti (např. déšť)
• Impregnuje se vrstvou technické pryže, která se po nanesení vulkanizuje za tepla nebo za studena
• Užívá se obdobných technologií jako při povrchové úpravě kovů a plastů
Pokovování
• Kovové povlaky chrání nekovové materiály před škodlivými vlivy okolního prostředí
• Vytváří se:
o Amalgamovaním
o Metalizováním
Chrání se dřevo, kámen, kůže
o Vakuové pokovováním
Kovovými parami se vytváří ochranné povlaky na skle, papíru, vosku, kůži, tkaninách
Povlaky z nátěrových hmot
• Lze jimi chránit většinu nekovových materiálů před korozivními účinky prostředí
• Složí rovněž k zlepšení jejich vzhledu
• Při nanášení nátěrových hmot (např. na sklo, dřevo, papír, keramiku) se uplatňují obdobné technologické zásady jako při aplikaci na kovy a plasty
Glazování
• Vysušené porcelánové součásti se polévají glazurou
• Glazura
o Má podobné vlastnosti jako alkalické sklo
o Chrání porcelánové součásti před působením vody
• Po vyschnutí se součásti polité glazurou vypalují při teplotě až 1 500 °C
Impregnace tkanin
• Impregnační vrstvy chrání tkaniny před působením vlhkosti (např. déšť)
• Impregnuje se vrstvou technické pryže, která se po nanesení vulkanizuje za tepla nebo za studena
Strukturní složky oceli
Strukturní složky oceli
Strukturní složka; Podstata; Vzhled a vlastnosti
Austenit;
Tuhý roztok v železe;
Světlý, Velmi dobře tvárný, Houževnatý
Cementit;
Karbid železa FE 3 C;
Třpytivě bílý, Velmi tvrdý a křehký
Ferit;
Téměř čisté železo;
Tuhý roztok uhlíku v železe a;
Světlý, Měkký, Dobře tvárný, Magnetický (za teplot nižších než 768 °C)
Perlit;
Složen z destiček feritu a cementitu;
Poměrně pevný; Málo tvárný (záleží na hrubosti a tvaru destiček)
Martenzit;
Vzniká z austenitu prudkým ochlazením na teplotu okolí, Vzniká nová krystalová mřížka (jehlicovité útvary);
Velmi tvrdý, Velmi křehký
Bainit;
Vzniká rozpadem austenitu při popouštění oceli;
Měkčí než martenzit, Houževnatý víc než martenzit
Strukturní složka; Podstata; Vzhled a vlastnosti
Austenit;
Tuhý roztok v železe;
Světlý, Velmi dobře tvárný, Houževnatý
Cementit;
Karbid železa FE 3 C;
Třpytivě bílý, Velmi tvrdý a křehký
Ferit;
Téměř čisté železo;
Tuhý roztok uhlíku v železe a;
Světlý, Měkký, Dobře tvárný, Magnetický (za teplot nižších než 768 °C)
Perlit;
Složen z destiček feritu a cementitu;
Poměrně pevný; Málo tvárný (záleží na hrubosti a tvaru destiček)
Martenzit;
Vzniká z austenitu prudkým ochlazením na teplotu okolí, Vzniká nová krystalová mřížka (jehlicovité útvary);
Velmi tvrdý, Velmi křehký
Bainit;
Vzniká rozpadem austenitu při popouštění oceli;
Měkčí než martenzit, Houževnatý víc než martenzit
Povrchové úpravy ostatních nekovových materiálů
Povrchové úpravy ostatních nekovových materiálů
• Užívá se obdobných technologií jako při povrchové úpravě kovů a plastů
Pokovování
• Kovové povlaky chrání nekovové materiály před škodlivými vlivy okolního prostředí
• Vytváří se:
o Amalgamovaním
o Metalizováním
Chrání se dřevo, kámen, kůže
o Vakuové pokovováním
Kovovými parami se vytváří ochranné povlaky na skle, papíru, vosku, kůži, tkaninách
Povlaky z nátěrových hmot
• Lze jimi chránit většinu nekovových materiálů před korozivními účinky prostředí
• Složí rovněž k zlepšení jejich vzhledu
• Při nanášení nátěrových hmot (např. na sklo, dřevo, papír, keramiku) se uplatňují obdobné technologické zásady jako při aplikaci na kovy a plasty
Glazování
• Vysušené porcelánové součásti se polévají glazurou
• Glazura
o Má podobné vlastnosti jako alkalické sklo
o Chrání porcelánové součásti před působením vody
• Po vyschnutí se součásti polité glazurou vypalují při teplotě až 1 500 °C
Impregnace tkanin
• Impregnační vrstvy chrání tkaniny před působením vlhkosti (např. déšť)
• Impregnuje se vrstvou technické pryže, která se po nanesení vulkanizuje za tepla nebo za studena
• Užívá se obdobných technologií jako při povrchové úpravě kovů a plastů
Pokovování
• Kovové povlaky chrání nekovové materiály před škodlivými vlivy okolního prostředí
• Vytváří se:
o Amalgamovaním
o Metalizováním
Chrání se dřevo, kámen, kůže
o Vakuové pokovováním
Kovovými parami se vytváří ochranné povlaky na skle, papíru, vosku, kůži, tkaninách
Povlaky z nátěrových hmot
• Lze jimi chránit většinu nekovových materiálů před korozivními účinky prostředí
• Složí rovněž k zlepšení jejich vzhledu
• Při nanášení nátěrových hmot (např. na sklo, dřevo, papír, keramiku) se uplatňují obdobné technologické zásady jako při aplikaci na kovy a plasty
Glazování
• Vysušené porcelánové součásti se polévají glazurou
• Glazura
o Má podobné vlastnosti jako alkalické sklo
o Chrání porcelánové součásti před působením vody
• Po vyschnutí se součásti polité glazurou vypalují při teplotě až 1 500 °C
Impregnace tkanin
• Impregnační vrstvy chrání tkaniny před působením vlhkosti (např. déšť)
• Impregnuje se vrstvou technické pryže, která se po nanesení vulkanizuje za tepla nebo za studena
Strukturní složky oceli
Strukturní složky oceli
Strukturní složka; Podstata; Vzhled a vlastnosti
Austenit;
Tuhý roztok v železe;
Světlý, Velmi dobře tvárný, Houževnatý
Cementit;
Karbid železa FE 3 C;
Třpytivě bílý, Velmi tvrdý a křehký
Ferit;
Téměř čisté železo;
Tuhý roztok uhlíku v železe a;
Světlý, Měkký, Dobře tvárný, Magnetický (za teplot nižších než 768 °C)
Perlit;
Složen z destiček feritu a cementitu;
Poměrně pevný; Málo tvárný (záleží na hrubosti a tvaru destiček)
Martenzit;
Vzniká z austenitu prudkým ochlazením na teplotu okolí, Vzniká nová krystalová mřížka (jehlicovité útvary);
Velmi tvrdý, Velmi křehký
Bainit;
Vzniká rozpadem austenitu při popouštění oceli;
Měkčí než martenzit, Houževnatý víc než martenzit
Strukturní složka; Podstata; Vzhled a vlastnosti
Austenit;
Tuhý roztok v železe;
Světlý, Velmi dobře tvárný, Houževnatý
Cementit;
Karbid železa FE 3 C;
Třpytivě bílý, Velmi tvrdý a křehký
Ferit;
Téměř čisté železo;
Tuhý roztok uhlíku v železe a;
Světlý, Měkký, Dobře tvárný, Magnetický (za teplot nižších než 768 °C)
Perlit;
Složen z destiček feritu a cementitu;
Poměrně pevný; Málo tvárný (záleží na hrubosti a tvaru destiček)
Martenzit;
Vzniká z austenitu prudkým ochlazením na teplotu okolí, Vzniká nová krystalová mřížka (jehlicovité útvary);
Velmi tvrdý, Velmi křehký
Bainit;
Vzniká rozpadem austenitu při popouštění oceli;
Měkčí než martenzit, Houževnatý víc než martenzit
Povlaky z kovů a slitin
Povlaky z kovů a slitin
• Kovové povlaky na součástech z plastů
o Zlepšují fyzikální a chemické vlastnosti
o Chrání před škodlivými vlivy okolního prostředí (především, automobilový, elektrotechnický, hodinářský, hračkářský průmysl pro držadla, ozdobné masky, rámy reflektorů, ovládací tlačítka, štítky, kryty vysavačů, budíků, podstavce mixérů, šlehačů, nábytkových kování, armatur)
Chemické pokovování
• Provádí se nejčastěji ponorem
• Lze uplatit, téměř u všech plastů
Vakuové pokovování
• Používá se u materiálů, které nelze galvanicky pokovovat
• Nejčastěji se tvoří povlaky z hliníku a mědi
• Nehodí se pro plynující plasty a polyamidy
Metalizování
• Uplatňuje se jako ochrana součástí z plastů, které snáší teplotu dopadajícího roztaveného kovu (většinou u vytvrditelných plastů)
• Metalizováním se nanáší hliník, nikl, olovo, litina
Galvanické pokovování
• Lze nanášet ochranné povlaky na součásti terpolymerů, některých polypropylenů a polysulfonů
• Pokovovává se různými kovy do libovolných tlouštěk
• Nutné dodržet podobné konstrukční zásady jako při galvanickém pokovování kovů (např. navržení vhodného tvaru)
• Před pokovováním se připravený povrch (odmaštěním, neutralizací a leptáním) opatří vodivým povrchem ze stříbra, mědi nebo niklu
• Pokovovává se:
o Vanovým způsobem (platí stejné zásady jako při pokovování kovového materiálu)
o Děrovaným bubnem s použitím zvonů s galvanickou lázní
• Kovové povlaky na součástech z plastů
o Zlepšují fyzikální a chemické vlastnosti
o Chrání před škodlivými vlivy okolního prostředí (především, automobilový, elektrotechnický, hodinářský, hračkářský průmysl pro držadla, ozdobné masky, rámy reflektorů, ovládací tlačítka, štítky, kryty vysavačů, budíků, podstavce mixérů, šlehačů, nábytkových kování, armatur)
Chemické pokovování
• Provádí se nejčastěji ponorem
• Lze uplatit, téměř u všech plastů
Vakuové pokovování
• Používá se u materiálů, které nelze galvanicky pokovovat
• Nejčastěji se tvoří povlaky z hliníku a mědi
• Nehodí se pro plynující plasty a polyamidy
Metalizování
• Uplatňuje se jako ochrana součástí z plastů, které snáší teplotu dopadajícího roztaveného kovu (většinou u vytvrditelných plastů)
• Metalizováním se nanáší hliník, nikl, olovo, litina
Galvanické pokovování
• Lze nanášet ochranné povlaky na součásti terpolymerů, některých polypropylenů a polysulfonů
• Pokovovává se různými kovy do libovolných tlouštěk
• Nutné dodržet podobné konstrukční zásady jako při galvanickém pokovování kovů (např. navržení vhodného tvaru)
• Před pokovováním se připravený povrch (odmaštěním, neutralizací a leptáním) opatří vodivým povrchem ze stříbra, mědi nebo niklu
• Pokovovává se:
o Vanovým způsobem (platí stejné zásady jako při pokovování kovového materiálu)
o Děrovaným bubnem s použitím zvonů s galvanickou lázní
Antistatická úprava plastů
Antistatická úprava plastů
• Významná povrchová úprava plastů
• Plasty vytváří a uchovávají elektrický náboje
• Elektrický náboj
o Vzniká během výroby i zpracování
o Ztěžuje spřádání vláken
o Přitahuje prach a znečistění povrchu součásti
o Zhoršuje reprodukci
- Gramofonových desek
- Magnetických pásek (audio kazety, videokazety, pásky pro zálohování počítačových dat)
• Elektrický výboj
o Bývá příčinou požárů a výbuchů
o Způsobuje rychlejší opotřebení součástí z plastů i pryže (ozónové proděravění pneumatik)
• Látky odstraňující elektrostatické náboje se nazývají antistatika
o Např.
- Anorganické soli
- Organokřemičité sloučeniny
- Organické sloučeniny
- Hydroxysloučeniny
o Přidávají se jako složky při výrobě plastů nebo jsou obsaženy jen v povrchu součástí
o Tvoření elektrostatického náboje lze omezit i přidáním antistatik do nátěrových hmot nebo i jiných látek chránící součásti z plastů před napadení korozí
o Účinná antistatická úprava je nanesení kovových povlaků na zbotnalý povrch, např. prášků z oxidů (olova, cínu, iridia, sodíku, stříbra)
• Většinou nezvyšuje chemickou stálost
Článek podporuje:
lisovna, vstřikování plastů, plastové žetony
• Významná povrchová úprava plastů
• Plasty vytváří a uchovávají elektrický náboje
• Elektrický náboj
o Vzniká během výroby i zpracování
o Ztěžuje spřádání vláken
o Přitahuje prach a znečistění povrchu součásti
o Zhoršuje reprodukci
- Gramofonových desek
- Magnetických pásek (audio kazety, videokazety, pásky pro zálohování počítačových dat)
• Elektrický výboj
o Bývá příčinou požárů a výbuchů
o Způsobuje rychlejší opotřebení součástí z plastů i pryže (ozónové proděravění pneumatik)
• Látky odstraňující elektrostatické náboje se nazývají antistatika
o Např.
- Anorganické soli
- Organokřemičité sloučeniny
- Organické sloučeniny
- Hydroxysloučeniny
o Přidávají se jako složky při výrobě plastů nebo jsou obsaženy jen v povrchu součástí
o Tvoření elektrostatického náboje lze omezit i přidáním antistatik do nátěrových hmot nebo i jiných látek chránící součásti z plastů před napadení korozí
o Účinná antistatická úprava je nanesení kovových povlaků na zbotnalý povrch, např. prášků z oxidů (olova, cínu, iridia, sodíku, stříbra)
• Většinou nezvyšuje chemickou stálost
Článek podporuje:
lisovna, vstřikování plastů, plastové žetony
Povlaky z kovů a slitin
Povlaky z kovů a slitin
• Kovové povlaky na součástech z plastů
o Zlepšují fyzikální a chemické vlastnosti
o Chrání před škodlivými vlivy okolního prostředí (především, automobilový, elektrotechnický, hodinářský, hračkářský průmysl pro držadla, ozdobné masky, rámy reflektorů, ovládací tlačítka, štítky, kryty vysavačů, budíků, podstavce mixérů, šlehačů, nábytkových kování, armatur)
Chemické pokovování
• Provádí se nejčastěji ponorem
• Lze uplatit, téměř u všech plastů
Vakuové pokovování
• Používá se u materiálů, které nelze galvanicky pokovovat
• Nejčastěji se tvoří povlaky z hliníku a mědi
• Nehodí se pro plynující plasty a polyamidy
Metalizování
• Uplatňuje se jako ochrana součástí z plastů, které snáší teplotu dopadajícího roztaveného kovu (většinou u vytvrditelných plastů)
• Metalizováním se nanáší hliník, nikl, olovo, litina
Galvanické pokovování
• Lze nanášet ochranné povlaky na součásti terpolymerů, některých polypropylenů a polysulfonů
• Pokovovává se různými kovy do libovolných tlouštěk
• Nutné dodržet podobné konstrukční zásady jako při galvanickém pokovování kovů (např. navržení vhodného tvaru)
• Před pokovováním se připravený povrch (odmaštěním, neutralizací a leptáním) opatří vodivým povrchem ze stříbra, mědi nebo niklu
• Pokovovává se:
o Vanovým způsobem (platí stejné zásady jako při pokovování kovového materiálu)
o Děrovaným bubnem s použitím zvonů s galvanickou lázní
• Kovové povlaky na součástech z plastů
o Zlepšují fyzikální a chemické vlastnosti
o Chrání před škodlivými vlivy okolního prostředí (především, automobilový, elektrotechnický, hodinářský, hračkářský průmysl pro držadla, ozdobné masky, rámy reflektorů, ovládací tlačítka, štítky, kryty vysavačů, budíků, podstavce mixérů, šlehačů, nábytkových kování, armatur)
Chemické pokovování
• Provádí se nejčastěji ponorem
• Lze uplatit, téměř u všech plastů
Vakuové pokovování
• Používá se u materiálů, které nelze galvanicky pokovovat
• Nejčastěji se tvoří povlaky z hliníku a mědi
• Nehodí se pro plynující plasty a polyamidy
Metalizování
• Uplatňuje se jako ochrana součástí z plastů, které snáší teplotu dopadajícího roztaveného kovu (většinou u vytvrditelných plastů)
• Metalizováním se nanáší hliník, nikl, olovo, litina
Galvanické pokovování
• Lze nanášet ochranné povlaky na součásti terpolymerů, některých polypropylenů a polysulfonů
• Pokovovává se různými kovy do libovolných tlouštěk
• Nutné dodržet podobné konstrukční zásady jako při galvanickém pokovování kovů (např. navržení vhodného tvaru)
• Před pokovováním se připravený povrch (odmaštěním, neutralizací a leptáním) opatří vodivým povrchem ze stříbra, mědi nebo niklu
• Pokovovává se:
o Vanovým způsobem (platí stejné zásady jako při pokovování kovového materiálu)
o Děrovaným bubnem s použitím zvonů s galvanickou lázní
Přihlásit se k odběru:
Příspěvky (Atom)