2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pracovní list č.8 k prezentaci Chemicko-tepelné zpracování

Číslo projektu Číslo a název šablony klíčové aktivity Tematická oblast Autor Ročník Obor Datum Anotace

CZ.1.07/1.5.00/34.0514 III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Strojírenská technologie, vy_32_inovace_MA_22_20 Ing. Martin Sadílek 2. Nástrojař, Obráběč kovů 06. 02. 2013 Pracovní list č.8 k prezentaci Chemicko-tepelné zpracování

Použité zdroje a odkazy:

DORAZIL, Eduard a kol. Nauka o materiálu I. Brno: SNTL, 1986, ISBN 411-33681. DORAZIL, Eduard a kol. Nauka o materiálu II. Brno: Rektorát VUT Brno, 1987, ISBN 55-589-87. HLUCHÝ, Miroslav, Oldřich MODRÁČEK a Rudolf PAŇÁK. Strojírenská technologie 1-2. díl. 3., přeprac. vyd. Praha: Scientia s.r.o., 2002. ISBN 80-7183-265-0.

http://www.zlinskedumy.cz

Metalografie, tepelné a chemickotepelné zpracování oceli

PRACOVNÍ LIST – CHEMICKO-TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ Chemicko-tepelné zpracování je soubor procesů, při kterých dochází v chemicky .................................... k sycení ..........................................................jako jsou .......................................................................... Prvky do povrchu dílce pronikají .......................... , kterou pomáhá urychlovat ............................................

1) Cementování Cementování je sycení povrchu ocelové součásti ............................. Pro cementování vybíráme ........................... oceli s obsahem uhlíku max. .................... V praxi se používají ........ druhy cementačního prostředí: a) pevné 

.......................................................



........................................................

b) plynné 

.......................................................



.......................................................

c) kapalné 

.......................................................



.......................................................

Po cementování proběhne ................................. a poté ......................................... Postup může mít různé varianty, kterými lze zjemnit výslednou strukturu po kalení (...............................) a snížit .......................................

pásmo cementačních teplot

teplota

Ac3 V.

III. I.

II.

IV.

I. a II. ...................................................

Parametry procesu:

Ac1

III. a IV.................................................... ................................................... V.............................................................. ...................................................



cementační teploty .....................................................



hloubka cementované vrstvy .....................................



prodleva na cementační teplotě ...............................



obsah uhlíku v nacementované vrstvě ......................

Metalografie, tepelné a chemickotepelné zpracování oceli

2) Nitridování Nitridování je sycení povrchu ocelové součásti ............................. Protože vysoká tvrdost povrchu je výsledkem chemické reakce ...................... a přísadových prvků ................................................................................................. , je metoda vhodná pouze pro vytvrzování povrchu ocelí s dostatečným množstvím ................................... V praxi se používají ........ druhy nitridačního prostředí: a) plynné 

.......................................................



........................................................

b) kapalné 

.......................................................



.......................................................

c) plasmové 

.......................................................



.......................................................

Parametry procesu: 

nitridační teploty .....................................................



hloubka nitridované vrstvy .....................................



prodleva na nitridační teplotě ...............................



před nitridováním se oceli zušlechťují, po nitridování se nekalí !

3) Nitrocementování Parametry procesu: 

sycení povrchu .....................................................



teploty nitrocementování .....................................................



aktivní prostředí .............................................................................................................



následuje kalení do oleje a popouštění ze ................................

4) Sulfonitridování Parametry procesu: 

sycení povrchu .....................................................



cílem je zvýšit odolnost povrchu ...................................................................................

Metalografie, tepelné a chemickotepelné zpracování oceli

PRACOVNÍ LIST – PRO VYUČUJÍCÍHO – CHEMICKO-TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ Chemicko-tepelné zpracování je soubor procesů, při kterých dochází v chemicky aktivním prostředí k sycení povrchové vrstvy chemickými prvky, jako jsou uhlík, dusík, bor, zinek nebo síra. Prvky do povrchu dílce pronikají difuzí, kterou pomáhá urychlovat vysoká teplota.

5) Cementování Cementování je sycení povrchu ocelové součásti uhlíkem. Pro cementování vybíráme měkké oceli s obsahem uhlíku max. 0.25 % V praxi se používají tři druhy cementačního prostředí: d) pevné 

prášková směs dřevěného uhlí a BaCO3



pomalý proces bez nároků na vybavení, kusová výroba

e) plynné 

plynná směs s dostatkem uhlíku (CO, CH4)



speciální těsné šachtové pece, kvalitní povrch dílců

f)

kapalné



kyanidové lázně



rychlé, jedovaté

Po cementování proběhne kalení a poté popouštění. Postup může mít různé varianty, kterými lze zjemnit výslednou strukturu po kalení (martenzit) a snížit vnitřní pnutí.

pásmo cementačních teplot

teplota

Ac3 V.

III. I.

II.

Ac1

IV.

I. a II. Přímé kalení

III. a IV. Kalení „na jádro“ a „na povrch“ V. Dvojité kalení

Parametry procesu: 

cementační teploty 850 – 950°C



hloubka cementované vrstvy 0,5 – 1,5 mm



prodleva na cementační teplotě 4 – 12 hodin



obsah uhlíku v nacementované vrstvě 0,7 – 0,9 % C

Metalografie, tepelné a chemickotepelné zpracování oceli

6) Nitridování Nitridování je sycení povrchu ocelové součásti dusíkem. Protože vysoká tvrdost povrchu je výsledkem chemické reakce dusíku a přísadových prvků hliníku, chromu, vanadu a molybdenu , je metoda vhodná pouze pro vytvrzování povrchu ocelí s dostatečným množstvím legur. V praxi se používají tři druhy nitridačního prostředí: d) plynné 

plynný čpavek, 500 – 540°C



pomalé, maximálně do hloubky 0,5 mm

e) kapalné 

kyanidové lázně, 540 – 570°C



malá hloubka cca 0,05 mm, vhodné pro obráběcí nástroje z RO

f)

plasmové



disociace dusíku ve vakuové komoře



pronikání aniontů dusíku hlouběji do povrchu – produktivní metoda

Parametry procesu: 

nitridační teploty 500 – 600°C



hloubka nitridované vrstvy 0,05 – 0,5 mm



prodleva na nitridační teplotě 10 hodin / 0,1 mm hloubky



před nitridováním se oceli zušlechťují, po nitridování se nekalí !

7) Nitrocementování Parametry procesu: 

sycení povrchu dusíkem a uhlíkem



teploty nitrocementování 750 – 850°C



aktivní prostředí: kyanidové lázně nebo směs plynné cementační atmosféry s čpavkem



následuje kalení do oleje a popouštění ze 180°C

8) Sulfonitridování Parametry procesu: 

sycení povrchu sírou, uhlíkem a dusíkem



cílem je zvýšit odolnost povrchu proti zadírání při nedostatečném mazání nebo zaběhávání