FÁZOVÉ PŘEMĚNY. Hlediska: termodynamika (velikost energie k přeměně) kinetika (rychlost nukleace a rychlost růstu = celková rychlost přeměny)



Podobné dokumenty
TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ. Ing. V. Kraus, CSc. Opakování z Nauky o materiálu

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

ŽÍHÁNÍ 1. ŽÍHÁNÍ OCELÍ

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

Fázové přeměny v ocelích

Tepelné zpracování ocelí. Doc. Ing. Stanislav Věchet, CSc. ; Ing. Karel Němec, Ph.D.

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

ŽÍHÁNÍ. Tepelné zpracování kovových materiálů

K618 - Materiály listopadu 2013

KALENÍ. Tepelné zpracování kovových materiálů


7. TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ


Tepelné zpracování ocelí. Kalení a popouštění. Chemicko-tepelné zpracování. Tepelné zpracování litin.

KALENÍ A POPOUŠTĚNÍ. 0 0,4 0,8 1,2 1,6 1,8 Obsah C (%) Oblasti vhodných kalících teplot v diagramu Fe - Fe3C

Abstrakt. Abstract. Bibliografická citace

1. přednáška OCELOVÉ KONSTRUKCE VŠB. Technická univerzita Ostrava Fakulta stavební Podéš 1875, éště. Miloš Rieger

ϑ 0 čas [ s, min, h ]

Žíhání druhého druhu. Teorie tepelného zpracování Katedra materiálu Technická univerzita v Liberci Doc. Ing. Karel Daďourek, 2007

Metalografie. Praktické příklady z materiálových expertíz. 4. cvičení

TECHNOLOGICAL PROCESS IN ISOTHERMAL HEAT TREATMENT OF STEEL TECHNOLOGICKÝ POSTUP PŘI IZOTERMICKÉM TEPELNÉM ZPRACOVÁNÍ OCELI

Krystalizace ocelí a litin

Projekt: 1.5, Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/ Tepelné zpracování

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pracovní list č.6 k prezentaci Kalení

Nauka o materiálu. Krystalizace, difúze

Metalografie. Praktické příklady z materiálových expertíz. 4. cvičení

Abstrakt. Klíčová slova. tepelné zpracování; prokalitelnost; U-křivka; mikrostruktura; martenzit. Abstract

VLIV PARAMETRŮ LASEROVÉHO POVRCHOVÉHO ZPRACOVÁNÍ NA MIKROSTRUKTURU OCELÍ

Základy tepelného zpracování kovů

NTI/USM Úvod do studia materiálů Ocel a slitiny železa

Nástrojové oceli. Ing. Karel Němec, Ph.D.

5.0 ZJIŠŤOVÁNÍ FÁZOVÝCH PŘEMĚN

2. Struktura a vlastnosti oceli, druhy ocelí Rovnovážné a nerovnovážné struktury oceli, mechanické vlastnosti oceli, druhy konstrukčních ocelí.

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

Požadavky na nástroj při stříhání. Charakteristika. Použití STRUKTURA CHIPPER / VIKING

SMA 2. přednáška. Nauka o materiálu NÁVRHY NA OPAKOVÁNÍ

4. KOVOVÉ MATERIÁLY A JEJICH ZPRACOVÁNÍ. 4.1 Technické slitiny železa Slitiny železa s uhlíkem a vliv dalších prvků

2. Struktura a vlastnosti oceli, druhy ocelí Rovnovážné a nerovnovážné struktury oceli, mechanické vlastnosti oceli, druhy konstrukčních ocelí.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA STROJNÍ. Studijní program: B2301 Strojní inženýrství Materiálové inženýrství a strojírenská metalurgie

HLINÍK A JEHO SLITINY

Metody studia mechanických vlastností kovů

A U T O R : I N G. J A N N O Ž I Č K A S O Š A S O U Č E S K Á L Í P A V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ _ T E P E L N É Z P R A C O V Á N Í _ P W

t-tloušťka materiálu te [mm] C Ce 25 < 0,2 < 0,45 37 < 0,2 < 0,41

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ KONSTRUKČNÍCH OCELÍ SVOČ Jana Martínková, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

Chemie železa, výroba oceli a litiny

Vliv tepelného zpracování na mechanické vlastnosti oceli

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

Povrchové kalení. Teorie tepelného zpracování Katedra materiálu Strojní fakulty Technická univerzita v Liberci Doc. Ing. Karel Daďourek, 2007

Vznik a precipitacní rozpad presycených tuhých roztoku I Cetné možnosti TZ slitin Fe - C. - mechanické vlastnosti (Mn, Si, Ni, Mo,V, W, Cr)

Povrchové kalení. Teorie tepelného zpracování Katedra materiálu Strojní fakulty Technická univerzita v Liberci Doc. Ing. Karel Daďourek, 2007

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI VYSOCEPEVNÉ NÍZKOLEGOVANÉ OCELI. David Aišman

C Cr N Mo Ni Mn 0,3% 15,0 % 0,5 % 0,95% 0,5% 1,0%

Vliv technologie tepelného zpracování na řezivost RO nářadí

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE

1. Teoretické základy výroby a vlastností neželezných kovů a slitin (TZVVNKS) Basics of processing and properties of non-ferrous metals and alloys

PRASKÁNÍ VRTÁKŮ PO TEPELNÉM ZPRACOVÁNÍ Antonín Kříž

- zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin

Jominiho zkouška prokalitelnosti

LITINY. Slitiny železa na odlitky

C Cr N Mo Ni Mn 0,3% 14,0 % 0,4 % 0,1% 0,4% 0,5%


Výroba kovů. Historie Objevy a příprava kovů, výrobní postupy. Suroviny a redukční pochody

ISOTHERMAL HEAT TREATMENT IZOTERMICKÉ TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE

Metalurgie vysokopevn ch ocelí

Použití. Charakteristika SLEIPNER PŘÍKLADY:

Děkuji Jng. Janě Sobotové Ph.D za odbornou pomoc a trpělivé vedení během tvorby této bakalářské práce.

Technologie I. Část svařování. Kontakt : michal.vslib@seznam.cz Kancelář : budova E, 2. patro, laboratoře

Precipitace. Změna rozpustnosti je základním předpokladem pro precipitační proces

Charakteristika. Vlastnosti. Použití FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI CALDIE. Pevnost v tlaku

Charakteristika. Vlastnosti. Použití NÁSTROJE NA TLAKOVÉ LITÍ NÁSTROJE NA PROTLAČOVÁNÍ NÁSTROJE PRO TVÁŘENÍ ZA TEPLA VYŠŠÍ ŽIVOTNOST NÁSTROJŮ

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Charakteristika. Vlastnosti. Použití FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI MECHANICKÉ VLASTNOSTI UNIMAX

Fe Fe 3 C. Metastabilní soustava

POVRCHOVÉ KALENÍ V PRŮMYSLOVÉ APLIKACI

Uhlík a jeho alotropy

Návod pro cvičení z předmětu Deformační chování materiálů

Vlastnosti W 1,3. Modul pružnosti Součinitel tepelné roztažnosti C od 20 C. Tepelná vodivost W/m. C Měrné teplo J/kg C

42 28XX nízko středně legované oceli na odlitky odlévané jiným způsobem než do pískových forem 42 29XX vysoko legované oceli na odlitky

CHEMICKO - TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ

1) PRINCIP VÝROBY SUROVÉHO ŽELEZA (ZÁKLADNÍ SUROVINY, VYSOKÁ PEC)

OPTIMÁLNÍ POSTUPY TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ MATERIÁLŮ PRO PRÁCI ZA TEPLA. Jiří Stanislav

TEPELNÉ A CHEMICKO-TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ OCELI

METALOGRAFIE II. Oceli a litiny

Posouzení stavu rychlořezné oceli protahovacího trnu

Charakteristika. Použití TVÁŘECÍ NÁSTROJE STŘÍHÁNÍ RIGOR

I.) Nedestruktivní zkoušení materiálu = návštěva laboratoří nedestruktivního zkoušení a seznámení se se základními principy jednotlivých metodik.

ACTA UNIVERSITATIS AGRICULTURAE ET SILVICULTURAE MENDELIANAE BRUNENSIS SBORNÍK MENDELOVY ZEMĚDĚLSKÉ A LESNICKÉ UNIVERZITY V BRNĚ

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLNI FAKULTA STROJNÍ. Studijní program: B 2301 Strojní inženýrství Materiálové inženýrství a strojírenská metalurgie

Tepelné zpracování test

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA STROJNÍ

OCELI A LITINY. Ing. V. Kraus, CSc. Opakování z Nauky o materiálu

Tepelná technika. Teorie tepelného zpracování Doc. Ing. Karel Daďourek, CSc Technická univerzita v Liberci 2007

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA

VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA METALURGIE A MATERIÁLOVÉHO INŢENÝRSTVÍ STUDIJNÍ OPORA. Ing. Petra Váňová, Ph.D.

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Vliv tepelného zpracování Cr-V ledeburitické oceli

Transkript:

FÁZOVÉ PŘEMĚNY Hlediska: termodynamika (velikost energie k přeměně) kinetika (rychlost nukleace a rychlost růstu = celková rychlost přeměny) mechanismus difúzní bezdifúzní

Austenitizace Vliv: parametry ohřevu výchozí struktura chemické složení Ocel 3Cr1Mo /výchozí struktura: 2-globulární perlit; 4-sorbit; 6-martenzit; austenit: homogenní Ah; nehomogenní An;/

Austenitizace Schéma růstu zrna eutektoidní oceli Růst zrna hrubozrnné oceli jemnozrnné oceli Přehřátí oceli Spálení oceli ( 1 - jemnozrnné; 2 - hrubozrnné /velikost zrna: Dp - perlitu, DA - austenitu/)

Proeutektoidní fáze mezi A3 (Acm) a A1 morfologie alotriomorfní částice Widmannstättenovy desky idiomorfní částice

Perlitická přeměna Difúzní přeměna probíhá v eutektoidním bodě vedoucí fází cementit mechanická směs (obvykle lamelární) feritu a cementitu vliv přechlazení na mezilamelární vzdálenost

Martenzitická přeměna Bezdifúzní přeměna střihový mechanismus (homogenní a nehomogenní deformace) martenzit = přesycený tuhý roztok uhlíku v železe α mřížka tetragonální

Martenzitická přeměna mechanismus nukleace a růstu zbytkový austenit

Bainitická přeměna rysy martenzitické (střihové) i perlitické (difúzní) přeměny intersticiální difúze možná, substituční nepatrná vedoucí fází ferit bainit = nelamelární feriticko-karbidická směs

Transformační diagramy IRA ARA

ŽÍHÁNÍ Význam a - ke snížení pnutí b - rekrystalizační c- na měkko d - homogenizační e - normalizační

Žíhání bez překrystalizace Pouze strukturní přeměny ne fázové rozpad nerovnovážných fází odpevňovací pochody změna rozpustnosti uhlíku a dusíku změna morfologie fází ke stabilizaci rozměrů umělé stárnutí ocelí ke snížení pnutí rekrystalizační na měkko (sferoidizační) rozpouštěcí (austenitizační) stabilizační

Žíhání ke snížení zbytkových pnutí Teplota závislá na požadovaných mechanických vlastnostech pomalé ochlazování z žíhací teploty

Žíhání na měkko Převod lamelárního perlitu na globulární postupy žíhání stupeň sferoidizace

Rekrystalizační žíhání Obnovení tvárných vlastností rekrystalizační diagram (měkká ocel: 0,08 %C, 0,13 %Mn, 0,02 %Si) CuZn36 tvářená a žíhaná

Žíhání rozpouštěcí a stabilizační (zabránění mezikrystalové korozi) Rozpouštěcí (austenitizační) rozpuštění karbidických fází a zabránění jejich vylučování (cca 1050 až 1150 C) / voda Stabilizační vylučování stabilních karbidů (cca 800 až 850 C)

Žíhání s překrystalizací Účel Druhy žíhání zajištění zvýšení rovnoměrnosti struktury a homogenity chemického složení normalizační základní homogenizační (difúzní) k zhrubnutí zrna izotermické

Normalizační a základní žíhání Ohřev: 30-50 C nad Ac3 resp. (Acm) Normalizační Základní Ochlazování: klidný vzduch Ochlazování: v peci (řízené) nadeutektoidní oceli

Žíhání izotermické vlastnosti dány výší teploty izotermické přeměny omezení použití

Žíhání homogenizační a pro zhrubnutí zrna Homogenizační (difúzní) zrovnoměrnění chemického složení (dendritická segregace) Ohřev: 1000-1200 C Ochlazování: pomalé v peci Pro zhrubnutí zrna nízkouhlíkové oceli křemíkové oceli Ohřev: 950-1100 C Ochlazování: obvykle v peci

Kalení Kalící teploty Teploty martenzitické přeměny

Druhy kalení 1 - základní (nepřetržité); 2 - lomené; 3 - termální; 4 izotermické (bainitické)

Kalení se zmrazováním zmenšení množství zbytkového austenitu stabilizace používaná prostředí

Popouštění Stadia: I. - do cca 200 0C - rozpad tetragonálního martenzitu na ε karbid Fe2C a nízkouhlíkový (kubický) popuštěný martenzit II. - 200 až 300 0C - rozpad zbytkového austenitu na strukturu bainitického typu (zvětšení objemu) III. - nad 250 0C - vzniká rovnovážný Fe3C a nízkouhlíkový martenzit se mění na a ferit - sorbit - výrazná změna vlastností IV. - nad 500 0C - hrubnutí částic cementitu - u legovaných ocelí - difúze substitučních prvků - precipitace specielních karbidů (sekundární tvrdost)

Vliv teploty a doby popouštění Charakter popouštění závislý na složení austenitu Popouštěcí parametr (Hollomon, Jaffe) T - absolutní teplota /K/; t - doba popouštění /s/; C - konstanta (obvykle 12 až 20)

Popouštěcí křehkost nízkoteplotní popouštěcí křehkost (nevratná trvalá) 250-400 C; precipitace cementitu - vysokoteplotní popouštěcí křehkost (vratná) - okolo 550 C; izotermická i anizotermická složka - segregace nečistot - 1 - obecná křivka popouštění; 2 - nízkoteplotní popouštěcí křehkost; 3 - vysokoteplotní popouštěcí křehkost

Povrchové kalení Dle zdrojů a způsobů ohřevu: kalení plamenem indukční kalení kalení v lázních (ponorné) kalení vysokoenergetickými zdroji (laser) Kalící teploty

Povrchové kalení Oceli 0,4-0,5 %C Ocel 0,5 %C zušlechtěná na: 1-1750 MPa, 2-1400 MPa, 3-1000 MPa výchozí struktura (homogenizace, popouštění) kalící teplota hloubka kalené vrstvy deformace

Druhy povrchového kalení dle způsobu přivádění tepla jednorázové za klidu přerušované (integrační) postupové přímočaré za otáčení se švem ve šroubovici

Jednorázové kalení Za klidu Za otáčení (integrační)

Postupné kalení Přímočaré vlivy na hloubku kalení kalení více hořáky

Postupné kalení Se švem Za otáčení

Povrchové kalení plamenem Nejčastěji kyslíkoacetylenový plamen výhody nevýhody

Povrchové kalení indukčním ohřevem Přibližný výpočet hloubky /cm/ f - frekvence /cykl.s-1/; t - doba ohřevu /s/

Induktory Účinnost ohřevu činitel vazby induktoru I2/I1 - poměr indukovaného a indukujícího proudu; L2/Lio - poměr indukčnosti dráhy indukovaného proudu a indukčnosti prázdného induktoru Vazba: A - těsná (0,7-0,85); B - střední (0,5-0,7); C - volná (0,4-0,6); D - volná (0,3-0,5)

Povrchové kalení v lázních ponorné kalení kalení způsobem Ac1 způsobem O-Ce kalení v elektrolytu Doba pro dosažení vhodné vrstvy a - BaCl2-KCl 1100 C; b - litinová 1250 C; c - bronzová 1100 C;

Laserový ohřev obvykle bez ochlazovacího média Kalení po natavení (z kapalného stavu) P - výkon paprsku /kw/; D - průměr paprsku /mm/; v - rychlost pohybu paprsku /mm.s-1/;

Tepelné zpracování konstrukčních ocelí Tř. 10, 11 - nezaručené Tř. 12-16 (převážně) chemicko-tepelné zpracování zušlechťování (prokalitelnost, odolnost proti popouštění)

Tepelné zpracování nástrojových ocelí a- 19192; b- 19436; c- 19800; Odlišnosti: vyšší obsah C a legur nižší tepelná vodivost změna kalících teplot možnost sekundární tvrdosti

Tepelné zpracování rychlořezných ocelí

Tepelné zpracování bílé litiny kalení temperování s černým lomem s bílým lomem perlitická

Temperovaná litina s černým lomem

Temperovaná litina s bílým lomem

Temperovaná litina perlitická

Žíhání grafitických litin (šedá, očkovaná, tvárná) Druhy žíhání ke snížení pnutí ke snížení tvrdosti feritizační normalizační a - na snížení pnutí; b - sferoidizační; c - feritizační; d - na snížení tvrdosti; e - normalizační;

Kalení grafitických litin Druhy kalení martenzitické izotermické (zušlechťování) povrchové IRA diagram šedé litiny (2,9 %C, 1,8 %Si, 0,8 %Mn)