2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

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_18 Ing. Martin Sadílek 2. Nástrojař, Obráběč kovů 17.01. 2013 Pracovní list č.7 k prezentaci Povrchové kalení, popouštění a zušlechťování

Použité zdroje a odkazy:

SAMSON00. commons.wikimedia.org [online]. [cit. 16.1.2013]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ferrit-perlit_500x.jpg METALLOS. cs.wikipedia.org [online]. [cit. 16.1.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Steel_035_water_quenched.png 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 – POVRCHOVÉ KALENÍ , POPOUŠTĚNÍ A ZUŠLECHŤOVÁNÍ Povrchové kalení je ..................................., při kterém vzniká .................................. a zároveň zůstává zachováno ............................................. součásti. Pro povrchové kalení vybíráme ............................................................................................................ s obsahem uhlíku ................................. Oceli třídy 11 nejsou vhodné pro nezaručený obsah uhlíku. Hloubka vytvrzené vrstvy se pohybuje od ................ do ................ mm. Postup povrchového kalení:     Metody povrchového kalení se liší způsobem ohřevu.

Povrchové kalení

 Jednorázové kalení – ........................................................................................................................  Postupné kalení – .............................................................................................................................  Při indukčním ohřevu se reguluje hloubka kalené vrstvy frekvencí zdroje střídavého proudu – čím je frekvence ....................., tím je prohřátá vrstva .......................  Kalení plamenem je vhodné i pro malosériovou výrobu, indukční pouze pro sériovou (induktor má tvar součásti)

Popouštění je ................................................, prováděné po ....................................................................... Cílem je .................................................... , odstranit ................................. a zvýšit ...................................... součásti.


Postup popouštění:   

Popouštění

   

   

100

200

  

300

400    

500

600

teplota popouštění [°C]

Podstatou popouštění je difuze uhlíku z přesyceného martenzitu na hranice zrn, vznik kulovitých zrn cementitu a následně rozpad jehlicových struktur popuštěného martenzitu na jemnozrnný perlit. Kam až postoupí přeměna závisí na teplotě popouštění. Zušlechťovaní je kombinace kalení a vysokoteplotního popouštění. Zušlechtěná ocel získává ................... .................., zvyšuje se její ............................................................................................................................. Jemnozrnný perlit, vznikající vysokoteplotním popouštěním, bývá označován jako .......................................


PRACOVNÍ LIST (PRO VYUČUJÍCÍHO ) – POVRCHOVÉ KALENÍ, POPOUŠTĚNÍ A ZUŠLECHŤOVÁNÍ Povrchové kalení je tepelné zpracování, při kterém vzniká tvrdý povrch a zároveň zůstává zachováno houževnaté jádro součásti. Pro povrchové kalení vybíráme ušlechtilé uhlíkové i legované oceli přímokalitelné s obsahem uhlíku 0,45 – 0,6 %. Oceli třídy 11 nejsou vhodné pro nezaručený obsah uhlíku. Hloubka vytvrzené vrstvy se pohybuje od 0,5 do 5 mm. Postup povrchového kalení:    

ohřev na kalící teplotu až 200°C nad Ac3 výdrž pro austenitizaci do požadované hloubky ochlazení nadkritickou rychlostí popuštění (martenzit vzniklý v povrchové vrstvě je příliš křehký)

Metody povrchového kalení se liší způsobem ohřevu.

Povrchové kalení

Plamenem

Indukční

kombinovaný hořák se sprchou

O2 + C2H2 02 + propan-butan

jednoduchá indukční smyčka (Cu trubka chlazená vodou)

 Jednorázové kalení – kompletní ohřev a ochlazení celého povrchu najednou (sprcha, lázeň)  Postupné kalení – vzájemný pohyb kombinovaného hořáku a součásti  Při indukčním ohřevu se reguluje hloubka kalené vrstvy frekvencí zdroje střídavého proudu – čím je frekvence větší, tím je prohřátá vrstva tenčí.  Kalení plamenem je vhodné i pro malosériovou výrobu, indukční pouze pro sériovou (induktor má tvar součásti)

Popouštění je tepelné zpracování, prováděné po martenzitickém kalení. Cílem je částečně snížit tvrdost , odstranit křehkost a zvýšit houževnatost součásti.


Postup popouštění:  ohřev na popouštěcí teplotu pod Ac1  výdrž jednu až několik hodin  ochlazení proměnnou rychlostí (podle druhu popouštění a typu oceli)

Popouštění

Nízkoteplotní popuštění 100 – 350 °C

 Stabilizační popouštění  do 180°C  popuštěný martenzit  měřidla, ložiska

100

200

Vysokoteplotní popouštění 350 – 700 °C

 Nízké popouštění  120 - 250°C  popuštěný martenzit  hřídele, oz.kola

300

 Zušlechťování  450 - 650°C  sorbit

400  Střední popouštění  350 - 450°C  troostit  pružiny

500

600

teplota popouštění [°C]

Podstatou popouštění je difuze uhlíku z přesyceného martenzitu na hranice zrn, vznik kulovitých zrn cementitu a následně rozpad jehlicových struktur popuštěného martenzitu na jemnozrnný perlit. Kam až postoupí přeměna závisí na teplotě popouštění. Zušlechťovaní je kombinace kalení a vysokoteplotního popouštění. Zušlechtěná ocel získává houževnatost, zvyšuje se její pevnost a odolnost vůči únavovému namáhání. Jemnozrnný perlit, vznikající vysokoteplotním popouštěním, bývá označován jako sorbit.

výchozí struktura ferit-perlit

martenzit po kalení

sorbit – jemný perlit

2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Recommend Documents