Tepelné zpracování v Krasnojarsku

Tepelné zpracování oceli je tepelné působení na kov pomocí určitých režimů. Zároveň teplotní procesy umožňují měnit strukturu a vlastnosti materiálů a zlepšovat jejich kvalitativní charakteristiky. Průmyslové a laboratorní pece pro tepelné zpracování kovů poskytují širokou škálu funkcí. Zařízení se vyznačuje snadnou obsluhou a přesností provádění úkolů.

Technologie, typy a způsoby tepelného zpracování kovů

Každý typ tepelného zpracování oceli je složitý výrobní komplex. Mezi různými procesy jsou základní žíhání, kalení a popouštění.

Žíhání může být prvního a druhého druhu. Žíhání prvního druhu je rekrystalizace, homogenizace, izotermické. Žíhání druhého druhu je difuzní, úplné, neúplné, lesklé, sféroidizační.

Kalení se dělí na indukční, samopopouštěcí, izotermické, stupňovité, přerušované a kalení v jednom chladiči.

Dovolená se dělí na nízkou, střední a vysokou.

Muflové pece umožňují tepelné zpracování kovů s maximální přesností. Díky modernímu vybavení je snadné nastavit a udržovat teplotu po požadovanou dobu.

Vlastnosti procesu kalení oceli

Kterákoli z výše uvedených technologií kalení oceli se skládá z několika povinných fází:

• Ohřev. Jak dlouho produkt zůstane v peci, závisí na druhu kovu a požadovaném efektu.
• Výdrž. Teplota a doba závisí na objemu produktu a jeho vlastnostech. Fáze průběžného ohřevu umožňuje dokončení transformace ocelové struktury.
• Chlazení. Důležité není jen chladicí médium, ale také rychlost, s jakou se proces provádí.

Komorové pece jsou nejvhodnější pro zpracování uhlíkové oceli. Je třeba zvážit, že v tomto případě není nutné předehřívání vzorku. Tyto jakosti nepodléhají deformaci ani praskání dna.

Kalení oceli je technologie tepelného zpracování, která umožňuje snadno zlepšit výkonnostní charakteristiky levných kovových druhů. V důsledku toho je možné snížit výrobní náklady a zvýšit ziskovost výroby. Změna vlastností kovu závisí na dodržení každého kritéria kalení. Nejvýznamnější je teplota ohřevu, protože ovlivňuje změnu atomové mřížky.

Požadované režimy tepelného zpracování oceli závisí na požadované úrovni pevnosti a tvrdosti pro co nejdelší životnost výrobku při zvýšeném opotřebení. Komorové pece pro tepelné zpracování různých jakostí ocelí se vyrábějí s různými velikostmi pracovních komor a způsoby vkládání vzorků. Vhodnou možnost lze zvolit na základě objemů výroby.

Podle GOST pro tepelné zpracování oceli může být kalení různých jakostí:

• S jedním chladičem. Vzorek, ohřátý na určitou teplotu, se ponoří do kapaliny. Kov tam zůstává, dokud se neochladí na požadovanou úroveň. Tato metoda se používá pro uhlíkové a legované výrobky, stejně jako pro výrobky s jednoduchou konstrukcí.
• Přerušované. Používají se dvě prostředí. Kov nejprve podléhá rychlému ochlazování. K tomu je vhodná voda. Poté se výrobek ponoří do oleje. To je nutné k pomalému dosažení určité teplotní značky. Metoda se používá pro ocel s vysokým obsahem uhlíku. U různých metod kalení se mohou lišit nejen výsledné kvalitativní vlastnosti oceli, ale také barvy kalení.
• Postupně. Výrobky se ochlazují v prostředí, jehož teplotní značka překračuje úroveň martenzitu zpracovávané jakosti. Během chlazení a udržování se součást po celém svém obvodu dostane na teplotu kalicí nádrže. Poté se provádí pomalé chlazení s kalením. Austenit se tak transformuje na martenzit.
• Tryskový proud. Povrch je intenzivně postříkán tlakem vody. Nevytváří se parní kokon, což umožňuje hloubkovou kalcinaci. Používá se, pokud je třeba ošetřit pouze část povrchu.
• Izotermická. Metoda je podobná postupnému kalení, ale liší se dobou výdrže. Ocel zůstává v prostředí přesně tak dlouho, jak je nutné k dokončení izotermické transformace austenitu.
• Kalení oceli je nezbytné pro změnu vlastností výrobků. Správné provedení všech procesů umožňuje zvýšit tvrdost povrchové vrstvy, zvýšit pevnostní ukazatele, snížit plasticitu na požadovanou hodnotu, zvýšit odolnost proti ohybu a snížit hmotnost výrobku při zachování jeho pevnosti a tvrdosti.

Hlavní vady nesprávného kalení oceli

Bez ohledu na to, jaké typy tepelného zpracování oceli se provádějí, pokud se technologie nedodrží, mohou se vlastnosti kovu zhoršit. Pokud bylo kalení provedeno nesprávně, výsledkem bude:

• Nedostatečná tvrdost. Způsobeno příliš nízkou teplotou ohřevu a krátkou dobou výdrže. K tomu také povede snížená rychlost ochlazování.
• Přehřátí. Možné, pokud je součást zahřátá na vyšší teplotu, překračující značku kalení. Vadu lze zjistit vytvořením hrubozrnné struktury. To povede ke křehkosti kovu. Pro odstranění vad je nutné provést tepelný proces znovu s korekcí všech nevhodných ukazatelů.
• Vyhoření. Dosahuje se zahřátím kovu na teplotu blízkou teplotě tání. V tomto případě se kyslík dostává do spodní části oceli. V důsledku toho se na zrnu tvoří oxidy. Tuto vadu není možné opravit, protože ocel se stává nadměrně křehkou.
• Oduhličení/oxidace. Na dílech se tvoří okuj a uhlík spaluje na povrchu. Tuto vadu nelze opravit novým tepelným zpracováním. Pokud existuje přídavek, který umožňuje mechanické působení, poškozená vrstva se obrousí. Oxidaci a oduhličení lze zabránit ohřevem oceli v elektrických pecích s ochrannou atmosférou.
• Deformace a praskliny. Objevují se při silném vnitřním napětí. Problém souvisí se specifikami zpracování. Během ohřevu a chlazení kovu se objem mění. Kolísání závisí jak na teplotě, tak na strukturálních transformacích, jejich rychlosti.

Hlavní typy technologií

Tepelné účinky zahrnují kalení, stárnutí, popouštění a kryogenní ohřev.

Termomechanické metody. Doprovázeny nejen ohřevem, ale i mechanickými účinky.

Termochemické technologie. Po vystavení teplotě dochází k ošetření různými druhy kapalin nebo plynů, které mohou slitinu zpevnit.

Jakákoli metoda předpokládá dosažení požadovaných podmínek, takže pokud se vyskytnou potíže, sekundární zpracování bude nepřijatelné. Každá technologie je svým způsobem jedinečná, ale je založena na ohřevu kovů.

Žíhání kovů v peci

Standardní metoda, při které se polotovary posílají do pece a zahřívají. Následně k ochlazování nedochází v oddělených komorách, ale ve stejné peci. Tím pádem začíná přirozený proces ochlazování v důsledku okolní teploty. Pokud vezmeme v úvahu typy tepelného zpracování kovů, pak je prezentovaná technologie jednou z nejjednodušších.

Technologie umožňuje získat následující vlastnosti: snižuje se tvrdost, zvyšuje se zrnitost struktury, mizí nerovnoměrné segmenty, mizí vnitřní pnutí.

V současné době je prezentovaná technologie implementována v několika různých variantách. Jak ukazuje technologická reference, jsou vytvořeny optimální podmínky pro různé potřeby.

Kalení je jednou z nejběžnějších metod tepelného zpracování. Technologie zahrnuje tepelnou manipulaci s kovy a jejich ohřev na kritické teploty. Výsledkem technologie je zvýšení plasticity a pevnosti slitin. Rozdíl mezi kalením a žíháním spočívá v poměrně rychlém ochlazování. Pro tyto účely se používají vodní lázně, které procesy výrazně urychlují. Existuje několik hlavních typů kalení:

• Přerušovaná metoda. Nejprve se kov zahřeje na kritickou hodnotu a ponoří se do vody. Po ochlazení na teplotu 300 stupňů se ponechá na vzduchu nebo v oleji.
• Postupně. V tomto případě se používá metoda chlazení ve vodě, poté ve speciálních solích a v poslední fázi se nechá vychladnout na vzduchu. V každé fázi tak kov získává jedinečnější technické vlastnosti.
• Izotermické – téměř identické s postupným kalením.
• Částečné kalení. K ochlazování dochází pouze na okrajích kovu, uprostřed zůstává horký. Tato metoda se používá při výrobě třískových nástrojů, protože slitina je uprostřed viskózní a na okrajích pevná.
• Technologie kalení se v kovárnách velmi často používá jako hlavní metoda tepelného zpracování. Její účinnost je potvrzena mnohaletým používáním a ukazuje neuvěřitelné výhody. V současné době je v každé fázi technologického procesu nutné kontrolovat ukazatele. To umožní získat kov s požadovanými vlastnostmi.
• Popouštění je technika používaná v závěrečné fázi zpracování kovu, která umožňuje dosáhnout různých fyzikálních vlastností konečného formátu. Za tímto účelem se kovový díl zahřeje na teplotu, která by měla být pod kritickou teplotou, a poté se provede ochlazení. V současné době je známo několik hlavních typů popouštění: vysoké, střední a nízké.

Proces stárnutí se používá ke zpracování litiny a různých druhů neželezných kovů. Tato technologie je velmi běžná, protože umožňuje zvýšit meze kluzu a pevnosti kovů. Stárnutí se provádí po žíhání při normální teplotě, což umožňuje dosáhnout požadovaného efektu bez použití technologií třetích stran.

Kryogenní dopad

V současné době se technologie a technologie neustále vyvíjejí, objevují se nové možnosti ovlivňování slitin. Dnes lze použít nejen vysoké teploty, ale i nízké. Chlad také zlepšuje kvalitu materiálů. Existují speciální kryogenní komory, ve kterých se provádějí technologické postupy. Teplota, při které se nacházejí díly a polotovary, je -196 stupňů Celsia. Výhodou technologie je, že není nutné přepracování.