Možnosti Impact testu při posuzování správnosti tepelného zpracování ocelí. Ing. Petr Beneš

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Možnosti Impact testu při posuzování správnosti tepelného zpracování ocelí. Ing. Petr Beneš"

Milan Janda
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 Možnosti Impact testu při posuzování správnosti tepelného zpracování ocelí Vedoucí: Konzultanti: Vypracoval: Doc. Dr. Ing. Antonín Kříž Ing. Jiří Hájek Ph.D Ing. Petr Beneš Martin Vadlejch

2 Impact test Impact test umožňuje stanovit odezvu materiálu na dynamické rázové kontaktní namáhání a zjištění rázové kontaktní únavy. Dynamické kontaktní periodické opotřebení nepatří mezi základní druhy opotřebení, nebo ť je kombinací základních druh ů opotřebení, jako je adhezivní, abrazivní, únavové a vibrační. 2

frekvencí a pod určitým zatížením tělísko z tvrdého materiálu.

3 Impact test Princip Impact testu spočívá v tom, že na povrch materiálu, který je pokryt tenkou vrstvou dopadá s pravidelnou frekvencí a pod určitým zatížením tělísko z tvrdého materiálu. V našem případ ě bude jako zkušební tělísko sloužit kulička z tvrdého materiálu. 3

4 Impact test Frekvence náraz ů stejn ě jako použité zatížení je předem nastaveno. Frekvence dopad ů se může pohybovat v závislosti na použitém měřícím přístroji v rozmezí 1 a ž 50Hz a síla zátěže od 1 do 1500N. 4

5 Použitý materiál Posuzování bude prováděno na dvanácti vzorcích z oceli (dle ČSN). Jedná se o uhlíkovou ocel. Tato ocel je vhodná: K zušlechťování K povrchovému kalení Pro velké výkovky 5

6 Ocel Chemické složení oceli a její umístění v diagramu Fe Fe 3 C 6

7 Vzorky ke zkoušení Vzorky budou z oceli ( ČSN) C45 Experimentální program úprava vzork ů: Tepeln ě zušlechtěný vzorek dle běžné technologie Kalen bez popouštění Přehřátá ocel Kalen z vysoké teploty za účelem spálení Žíhaní na měkko dle běžné technologie Normalizační žíhání dle běžné technologie 7

8 Tepelné zpracování vzork ů pro experimentální část 8

9 Experimentální program Bude sledován topografický stav impactového kráteru. Vliv jednotlivých fázi, vliv zhrubnuti zrna a vliv spáleni oceli z příčných výbrus ů. Z hlediska Impactu bude zkoušená různá energie dopadu, frekvence a počty úder ů. Hodnotit se bude také akustická emise a zpevněni či změkčeni materiálu v souvislosti s jeho stavem a parametry testování. 9

10 Zušlechťování Proces zušlechťování se skládá z kalení a popouštění. Kalení se provádí ohřátím materiálu na teplotu C nad A3 (ocel C), nad ní ž probíhá přeměna feriticko-perlitické struktury na austenit, následuje výdr ž na teplot ě a rychlé ochlazení na pokojovou teplotu. Z hlediska struktury je tento proces založen na vzniku a řízeném rozpadu austenitu. Po kalení následuje popouštění, tj. ohřev na teplotu pod A1 ( ocel C), výdr ž a ochlazení. 10

11 Kalení Vzorek se bude ohříván na kalící teplotu, která je C nad teplotou A 3 ( ocel C ). Chlazená bude v oleji. 11

12 Přehřátí oceli Přehřátím jsou nazývány nežádoucí důsledky při ohřevu na vysokou teplotu nebo dlouhou dobu. Výsledkem je zhrubnutí zrna a snížení vrubové houževnatosti. Teplota počátku závisí na ch. složení (především obsahu S a Mn). Obvykle jsou teploty přehřátí zhruba C pod teplotou spálení oceli ( C). K přehřátí nedochází pod obsahem 0,002 %S. Přehřátou ocel je možno regenerovat normalizačním žíháním, či reaustenizací pod teplotou přehřátí. 12

13 Spálení oceli Při spálení proběhne rychlá difúze kyslíku podél hranic zrn, čím ž se zrna okysličují ( na hranicích zrn vzniknou oxidické obálky ) co ž vede k silnému zhrubnutí zrna a naprosté ztrát ě houževnatosti. Tento jev je ji ž nevratný, na rozdíl od jevu přehřátí oceli. Spálení ocelí probíhá v okolí teplot C Přítomnost dalších nečistot nap ř. síry se teplota ješt ě dále snižuje a ž na 1000 C. Ocelový ingot tvářený má větší náchylnost ke spálení ne ž lité oceli, jeliko ž litá ocel obsahuje mnohem mén ě křemíku a manganu ne ž ingot. Křemík a mangan mají toti ž velkou afinitu ke kyslíku při vysoké teplot ě. 13

14 Žíhání na měkko Toto žíhání se provádí za účelem převedení lamelárního perlitu na globulární. U ocelí s obsahem uhlíku nad 0,4% dochází ke snížení tvrdosti a tím zlepšení následné obrobitelnosti za studena. Nejjednodušeji se provádí u podeutektoidních nízkolegovaných ocelí a to ohřevem těsn ě pod A 1 ( C) a n ě kolikahodinovou výdr ž í na této teplot ě ( h). 14

15 Normalizační žíhání Normalizační žíhání se používá, pro dosažení jemnozrné a rovnoměrné struktury tvořené obvykle směsí lamelárního perlitu a feritu. Ocel se ohřeje na teplotu C nad teplotu A rsp. A 3 cm ( ocel C ), výdrže dostatečné dlouhé, aby bylo dosaženo krátkého vyrovnání teploty v celém průřezu a ochlazení, jen ž obvykle probíhá na klidném vzduchu (cca C h -1 ). 15

16 16

17 Děkuji za pozornost 17

Podobné dokumenty

Tepelné a chemickotepelné zpracování slitin Fe-C. Žíhání, kalení, cementace, nitridace

Tepelné a chemickotepelné zpracování slitin Fe-C Žíhání, kalení, cementace, nitridace Tepelné zpracování Tepelné zpracování je pochod, při kterém je součást podrobena jednomu nebo několika tepelným cyklům,