Tepelné zpracování ocelí. Žíhání Tomáš Doktor K618 - Materiály 1 19. listopadu 2013 Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 1 / 15
Cyklus tepelného zpracování Cyklus tepelného zpracování Žíhání ocelí Žíhání bez překrystalizace Na odstranění vodíku Na odstranění pnutí Protivločkové Rekrystalizační Žíhání s překrystalizací Naměkko Normalizační Na zhrubnutí zrna Izotermické Homogenizační Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 2 / 15
Cyklus tepelného zpracování Cyklus tepelného zpracování tepelného zpracování Po vychladnutí taveniny nemá slitina vhodnou strukturu dendritická struktura kolumnární struktura vnitřní pnutí Druhy tepelného zpracování Žíhání Kalení Popouštění Termomechanické zpracování Fáze tepelného zpracování Ohřev Výdrž na teplotě Ochlazení Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 2 / 15
Ohřev a výdrž Cyklus tepelného zpracování Metody ohřevu Pece plynové elektrické stacionární průběžné Tekuté lázně olejové solné olověné Přímý plamen Elektrický ohřev indukční odporový Rychlost ohřevu přírůstek teploty za jednotku času větší součásti se ohřívají přerušovaně prodlevy během ohřevu čas na vyrovnání teplot (ohřev vnitřní oblasti) Výdrž na teplotě čas na uskutečnění požadovaných přeměn Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 3 / 15
Cyklus tepelného zpracování Ochlazování Na rychlosti ochlazování závisí průběh a výsledek přeměn Rychlost ochlazování závisí na tepelné vodivosti součásti i chladicího média Metody ochlazování Na vzduchu volný proudící Vodní lázeň Solná lázeň Olejová lázeň Pomalé ochlazování Použití při žíhání Vzduch Pec Rychlé ochlazování Použití při kalení Chladicí lázně Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 4 / 15
Žíhání ocelí Žíhání Dosažení stabilnějšího stavu Vznik téměř rovnovážných struktur malé rychlosti ochlazování Žíhání s překrystalizací při ohřevu nepřekročí teplotu nejbližší fázové přeměny v případě ocelí nevstoupí do oblasti austenitu Žíhání bez překrystalizace dostává se do oblasti nad teplotu A 1 probíhá austenitizace Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 5 / 15
Žíhání ocelí Žíhání na odstranění vodíku Žíhání bez překrystalizace Odstranění vodíku z povrchu oceli přítomen po moření součásti v kyselinách snižuje houževnatost teplota 300 až 400 o C výdrž 1 až 4 h Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 6 / 15
Žíhání ocelí Žíhání na odstranění pnutí Žíhání bez překrystalizace Odstranění vnitřního pnutí po odlévání, obrábění, svařování Struktura a podstatné vlastnosti se nemění teplota 450 až 600 o C výdrž 1 až 2 h pomalé ochlazení na 200 o C zamezení opětovému vzniku pnutí poté na vzduchu Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 7 / 15
Protivločkové žíhání Žíhání ocelí Žíhání bez překrystalizace Snížení obsahu vodíku při změně rozpustnosti způsobuje trhliny - vločky teplota 600 až 700 o C velmi pomalý ohřev (prodlevy) výdrž desítky hodin pomalé ochlazování až na 150 o C Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 8 / 15
Žíhání ocelí Žíhání bez překrystalizace Rekrystalizační žíhání Používá se po tváření za studena Obnovení tvárnosti - nad rekrystalizační teplotou vymizí dislokace Zjemnění zrna teplota 550 až 700 o C výdrž 1 až 5 h - při vyšších teplotách postačí výdrž kratší Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 9 / 15
Žíhání naměkko Žíhání ocelí Žíhání s překrystalizací Snížení tvrdosti a zlepšení obrobitelnosti Používá se i před kalením Sferoidizace cementitu, vznik globulárního perlitu těsně pod A 1 podeutektoidní oceli těsně nad A 1 nadeutektoidní oceli výdrž desítky hodin, pomalé ochlazení do 600 o C Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 10 / 15
Normalizační žíhání Žíhání ocelí Žíhání s překrystalizací Zjemnění zrna po kování, válcování za tepla, odlévání Odstranění nestejnoměrností ve struktuře bainit, karbidy Příprava před kalením teplota 30 až 50 o C nad A 3 výdrž 1 až 4 h pomalé chlazení na vzduchu; v ochranné atmosféře Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 11 / 15
Žíhání ocelí Žíhání na zhrubnutí zrna Žíhání s překrystalizací - elektrotechnika Transformátorové plechy Větší zrno usnadní přemagnetování hysterezní smyčka dvě fáze teplota 800 až 830 o C teplota 1100 až 1150 o C - nízkouhlíkové oceli Lepší obrobitelnost teplota A 3 pomalé ochlazení Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 12 / 15
Izotermické žíhání Žíhání ocelí Žíhání s překrystalizací Získání struktury se stejnoměrnými zrny Dosažení definovaných mechanických vlastností Homogenita, izotropie ohřev nad teplotu A 3 nebo A cm rychlé ochlazení pod A 1 výdrž podle IRA diagramu perlitická přeměna ochlazení na teplotu okolí Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 13 / 15
Žíhání ocelí Žíhání s překrystalizací Homogenizační žíhání Umožnění difuzních pochodů Odstranění struktur po nedokončených přeměnách Zjemnění zrna teplota 1150 až 1250 o C výdrž mnoho hodin výsledkem jsou velká austenitická zrna musí následovat další žíhání (např. normalizační) Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 14 / 15
Děkuji za pozornost Reference xdoktor@fd.cvut.cz Callister, Jr., W.D.: Fundamentals of Materials Science and Engineering, Willey & sons, 2001 Machek, V., Sodomka, J.: Nauka o materiálu 1: Struktury kovových materiálů, ČVUT, 2006 http://www.techno-mat.cz/ Tomáš Doktor (18MRI1) Žíhání 19. listopadu 2013 15 / 15