2011.04.21.
ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK Fémek technológiája
ACÉLOK ÁTEDZHETŐ ÁTMÉRŐJÉNEK MEGHATÁROZÁSA Dr. Palotás Béla / Dr. Németh Árpád
[email protected]
A gyakorlat előkészítő előadás fő témakörei n n n n n n n
Az edzés feltételei Az edzés végrehajtása Az edződés gyakorlati feltétele Az átedzhető átmérő fogalma Az átedzhető átmérő számításának módja Az átedzhető átmérő mérése Gyakorlati feladatok 2
1
2011.04.21.
Az átedzhető szelvényátmérő fontossága n
n n
n
Hőkezelés szempontjából igen fontos, hogy az acél milyen mélységben, milyen átmérőben edződik meg A hővezetés miatt nem minden méretben tudjuk a darabokat átedzeni Ha a hűtési sebesség a darab teljes tömegében meghaladja a kritikus felső lehűlési sebességet, akkor átedződik Az átedzhető átmérő meghatározható n
Méréssel és számítással is
3
Acélok edzésének feltételei n
n n
n
Hevítés az ausztenitesítési hőmérsékletre, A3 + (20 … 50 °C) Ausztenitesítés teljes keresztmetszetben Lehűtés a kritikus felső lehűtési sebességnél gyorsabban Az edződés gyakorlati feltétele a C ³ 0,22% 4
2
2011.04.21.
Edzés végrehajtása T
Ausztenitesítés
Edzés t vkritf
vle ³ vkritf 5
Az edződés gyakorlati feltétele T
A
vkritf F
vvíz
P
Þ Ötvözők M
k
volaj
B lg t
M
C, %
v
Az ötvözők csökkentik a kritikus lehűlési sebességet
0,22 % Az edzhetőség gyakorlati határa
6
3
2011.04.21.
Az átedzhető átmérő értelmezése vle
T
Lehűlési sebesség eloszlás
Hűtés Hőmérséklet eloszlás
vkritf
Megedződött réteg
7
Az átedzhető átmérő definíciója vlehűlés
Adott hűtőközegre vkritf
Az átedzhető szelvényátmérő az az átmérő, amelynél az adott hűtőközeg esetében, a darab legbelső pontja is legalább a kritikus (felső) lehűlési sebességgel hűl le.
Dát = f (kémiai összetételtől, hűtő közegtől, szemcsemérettől, a martenzit kívánt mennyiségétől) 8
4
2011.04.21.
Az ötvözők hatása az átedzhető átmérőre Dát
Mn
Mo Cr Si
Ni
V 950 és 1100 °C ausztenitesítésnél Ötvöző, %
Co
9
Az átedzhető átmérő számítása Grossmann formula: Ideális átedzhető átmérő 50 % martenzit tartalomnál: 8- n
Did = 8 C 1,08
Õ (1 + f m
i =1
n: a szemcsefinomsági mérőszám, fMei az i – edik fém állandója, Mei az i –edik ötvöző fém mennyisége, C a karbon tartalom
Reális átedzhető átmérő Dre = Didh közeg
h
Mei
Mei
)
h víz = 0,75 h olaj = 0,5 h levegő = 0,25
10
= 0,75
5
2011.04.21.
Az átedzhető átmérő számításának állandói és alkalmazásuk fMn = 4,1 fCr = 2,33 fSi = 0,64
fCu = 0,27 fMo = 3,14 fS = -0,62 fTi = 5,7
Példa: C = 0,2 % Cr = 1,3 %
n=6
fNi = 0,52 fP = 2,83 fV = 1,73 Mn = 2 % Mo = 0,3 %
Did50 = 8Ö0,2 1,088-6 [(1 + 4,1 . 2) (1 + 2,33 . 1,3) (1 + 3,14.0,3)]= 300 mm Dre50 = 225 mm Drevíz = Did50 . 0,75
11
Az átedzhető átmérő mérése = Véglapedzési próba n n n n n n n
Jominy próba is szokásos elnevezés Szabványos próbatest Szabványos hűtési feltételek Ausztenitesítés Véglap hűtés Keménységmérés Kiértékelés 12
6
2011.04.21.
Szabványos próbatest
13
Szabványos hűtési feltételek
14
7
2011.04.21.
Ausztenitesítés
Szabványos előírás szerinti hőmérsékleten, 20 min hőntartással, redukáló atmoszférában
15
Keménységmérés
16
8
2011.04.21.
Keménység eloszlás HV, HRC
"B" material "A" material
A anyag B anyag
l l
L2 L1
"A"material
L, mm
HV
"B" material
HV
JHRC – L
Adott Adott keménység keménység HV given
Pl. J45 - 12
17
Konkrét mérési eredmény 400
HV10
Material : 52D 350
300
250
200
0
2
J 300-3,4
4
6
8
10
12
14
l , distance end face [mm] Véglaptól mértfrom távolság, mm
18
9
2011.04.21.
Közelítő kiértékelés
19
Kiértékelés (ASM Handbook alapján)
3: Nyugvó víz
7: Nyugvó olaj 20
10
2011.04.21.
Kiértékelés keménység trajektóriákkal, vízhűtésre
21
Kiértékelés keménység trajektóriákkal, olajhűtésre
22
11
2011.04.21.
A véglapedzési próba további alkalmazása n
Az alapanyagok ellenőrzésére n
n
Adott keménységnél a mért távolságnak a szabvány szerinti sávba kell esnie Adott távolságnál a szabvány szerinti keménységértékek közé kell esnie a mért keménységnek n
n
Pl. J 45 – 12 (itt a keménység HRC - ben van megadva) Pl. J 450 – 15 (itt a keménység HV - ben van megadva) 23
C45 jelű acél Jominy görbéje
24
12
2011.04.21.
CrV3 jelű acél Jominy görbéje
25
Gyakorlati feladat n
Ötvözetlen (C45) és ötvözött acél (51CrV4 régi jel: CrV3) átedzhető átmérőjének meghatározása n n
n n
Számítással Véglapedzési próbával
Az eredmények összehasonlítása Jegyzőkönyv készítése 26
13
