S T R O J N IC K Á P Ř ÍR U Č K A část 10, díl 8, kapitola 6, str. 1 10/8.6 K A L E N Í N A M A R T E N Z IT Kalení na martenzit je ochlazení austenitu nadkritickou rychlostí pod teplotu Ms, kdy se ve výsledné struktuře oceli vyskytuje pouze martenzit a zbytkový austenit. Používá se několika způsobů kalení, které se odlišují způsobem ochlazování.

část 10, díl 8, kapitola 6, str. 2 S T R O J N IC K Á P Ř ÍR U Č K A Obrázek kalení na martenzit: a pfiímé kalení do studené láznû, b lomené kalení, c termální kalení Přímé kalení do studené lázně Pov r c h ov é kalení Přímé kalení do studené lázně je nejpoužívanější způsob kalení na martenzit a spoč ívá v ochlazení výrobku ohřátého na kalicí teplotu přímo v kalicí lázni, kterou je většinou voda nebo olej. D o přímého kalení se zařazuje i ochlazování mezi dvěma vodou chlazenými kovovými deskami, které se používá v případě ochlazování tenkých plochých výrobků, jako jsou např. pásy, desky, tyč e atd. N evýhodou přímého kalení je vznik velmi vysokého pnutí v materiálu, zvláště při použití vody. Povrchové kalení je vytváření martenzitické struktury pouze v povrchové vrstvě výrobku při zachování houževnatého jádra. Provádí se krátkým, ale rychlým ohřevem povrchové vrstvy na kalicí teplotu, aby se vytvořila austenitická struktura jen v malé povrchové vrstvě a teplota vnitřku souč ástky zůstane pod teplo-

S T R O J N IC K Á P Ř ÍR U Č K A část 10, díl 8, kapitola 6, str. 3 tou přeměny. Kalením vznikne martenzit pouze z austenitu, jádro zůstává nezakalené. Příkladem mohou být ozubená kola, č epy atd. T ento způsob kalení se používá téměř výhradně jen u podeutektoidních ocelí. U neleg ovaných ocelí lze dosáhnout v důsledku jejich malé prokalitelnosti jen malé hloubky zakalené vrstvy. Při požadavku na větší hloubku zakalené vrstvy se používají oceli slitinové. L omené kalení je vytváření martenzitické struktury dvojí ochlazovací rychlostí za ú č elem snížení vnitřního pnutí. Kalený předmět se prudce ochladí pod teplotu nosu a následně se přenese do jiného ochlazovacího prostředí, v němž se výrobek ochladí pod teplotu Ms dříve, než zač ne vznikat bainit. V zhledem k potřebě delších manipulač ních č asů se tento způsob používá jen u ocelí s delšími inkubač - ními dobami bainitických přeměn, tj. u ocelí leg ovaných. T ermální kalení je vytváření martenzitické struktury prudkým ochlazením do lázně o teplotě jen o málo vyšší než je Ms. Po výdrži na této teplotě, která musí být kratší, než je doba zač átku bainitické přeměny, se předmět z lázně vyjme a rychle ochladí pod teplotu Ms. V ýsledkem je martenzitická struktura s minimálním pnutím. T aké tento způsob se používá u ocelí leg ovaných, které mají delší inkubač ní doby vzniku bainitu. T ermomechanické zpracování (T MZ ) je kombinace trvalé deformace v oblasti austenitu a kalení na martenzit, které spoč ívá v deformaci oceli těsně před přeměnou austenitu na martenzit, jak je vyznač eno na obrázku. D eformace může proběhnout: L omené kalení T er mální kalení T er momec h anic ké zp r ac ov ání

část 10, díl 8, kapitola 6, str. 4 S T R O J N IC K Á P Ř ÍR U Č K A a) v oblasti stabilního austenitu těsně před zač átkem ochlazování. J de o vysokoteplotní termomechanické zpracování (V T MZ ); b) v oblasti nestabilního austenitu při teplotě o málo vyšší, než je teplota Ms. J de o nízkoteplotní termomechanické zpracování (N T MZ ). V ýsledkem termomechanického zpracování je u ocelí zvýšení meze pevnosti a nárazové práce oproti hodnotám dosahovaným u stejných ocelí klasickými způsoby kalení a odstranění nízkoteplotní popouštěcí křehkosti. D ůvodem zvýšení mechanických hodnot je zvýšení hustoty dislokací vzniklých tvářením a jejich zachováním do doby zakalení dříve, než mohla proběhnout rekrystalizace. T Obrázek p rû bû h u V T M Z a N T M Z :

S T R O J N IC K Á P Ř ÍR U Č K A část 10, díl 8, kapitola 6, str. 5 U některých speciálních výrobků (např. pásů) z podeutektoidních ocelí je možné získat souč asně dostateč ně vysokou pevností i plasticitu tvz. č ásteč ným zakalením, kterým vznikne struktura skládající se ze směsi martenzitu a feritu. M artenzit zajistí pevnostní hodnoty, ferit pak plastické hodnoty vzniklé struktury. V znik této struktury je podmíněn ohřevem do dvojfázové oblasti -feritu+ austenitu, která se vyskytuje mezi teplotami A 1 a A 3. Poměr množství vzniklého martenzitu z austenitu k množství -feritu v zakalené je urč en pákovým pravidlem. T eplota ohřevu je jen málo nad teplotou A 1. V yšší obsah C nebo vyšší teplota ohřevu zvyšuje poměrné množství austenitu před kalením, a tím i procentuální obsah martenzitu ve struktuře viz diag ram F e -F e 3 C. T ímto způsobem se vyrábějí např. pásy válcované zastudena o pevnostech nad 10 0 0 M Pa a tažnostech vyšších, než by se dosáhlo válcováním uhlíkových ocelí zastudena (A 5,6 5 = min. 8 % ). Č ásteč né kalení na mar tenzit

část 10, díl 8, kapitola 6, str. 6 S T R O J N IC K Á P Ř ÍR U Č K A