Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0514 Číslo a název šablony klíčové aktivity III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Tematická oblast Strojírenská technologie, vy_32_inovace_ma_22_18 Autor Ing. Martin Sadílek Ročník 2. Obor Nástrojař, Obráběč kovů Datum 17.01. 2013 Anotace Pracovní list č.7 k prezentaci Povrchové kalení, popouštění a zušlechťování Použité zdroje a odkazy: SAMSON00. commons.wikimedia.org [online]. [cit. 16.1.2013]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/file:ferrit-perlit_500x.jpg METALLOS. cs.wikipedia.org [online]. [cit. 16.1.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/soubor:steel_035_water_quenched.png DORAZIL, Eduard a kol. Nauka o materiálu I. Brno: SNTL, 1986, ISBN 411-33681. DORAZIL, Eduard a kol. Nauka o materiálu II. Brno: Rektorát VUT Brno, 1987, ISBN 55-589-87. HLUCHÝ, Miroslav, Oldřich MODRÁČEK a Rudolf PAŇÁK. Strojírenská technologie 1-2. díl. 3., přeprac. vyd. Praha: Scientia s.r.o., 2002. ISBN 80-7183-265-0. http://www.zlinskedumy.cz
PRACOVNÍ LIST POVRCHOVÉ KALENÍ, POPOUŠTĚNÍ A ZUŠLECHŤOVÁNÍ Metalografie, tepelné a chemickotepelné zpracování oceli Povrchové kalení je..., při kterém vzniká... a zároveň zůstává zachováno... součásti. Pro povrchové kalení vybíráme... s obsahem uhlíku... Oceli třídy 11 nejsou vhodné pro nezaručený obsah uhlíku. Hloubka vytvrzené vrstvy se pohybuje od... do... mm. Postup povrchového kalení: Metody povrchového kalení se liší způsobem ohřevu. Povrchové kalení Jednorázové kalení... Postupné kalení... Při indukčním ohřevu se reguluje hloubka kalené vrstvy frekvencí zdroje střídavého proudu čím je frekvence..., tím je prohřátá vrstva... Kalení plamenem je vhodné i pro malosériovou výrobu, indukční pouze pro sériovou (induktor má tvar součásti) Popouštění je..., prováděné po... Cílem je..., odstranit... a zvýšit... součásti.
Postup popouštění: Popouštění 100 200 300 400 500 600 teplota popouštění [ C] Podstatou popouštění je difuze uhlíku z přesyceného martenzitu na hranice zrn, vznik kulovitých zrn cementitu a následně rozpad jehlicových struktur popuštěného martenzitu na jemnozrnný perlit. Kam až postoupí přeměna závisí na teplotě popouštění. Zušlechťovaní je kombinace kalení a vysokoteplotního popouštění. Zušlechtěná ocel získává......, zvyšuje se její... Jemnozrnný perlit, vznikající vysokoteplotním popouštěním, bývá označován jako...
PRACOVNÍ LIST (PRO VYUČUJÍCÍHO) POVRCHOVÉ KALENÍ, POPOUŠTĚNÍ A ZUŠLECHŤOVÁNÍ Povrchové kalení je tepelné zpracování, při kterém vzniká tvrdý povrch a zároveň zůstává zachováno houževnaté jádro součásti. Pro povrchové kalení vybíráme ušlechtilé uhlíkové i legované oceli přímokalitelné s obsahem uhlíku 0,45 0,6 %. Oceli třídy 11 nejsou vhodné pro nezaručený obsah uhlíku. Hloubka vytvrzené vrstvy se pohybuje od 0,5 do 5 mm. Postup povrchového kalení: ohřev na kalící teplotu až 200 C nad A c3 výdrž pro austenitizaci do požadované hloubky ochlazení nadkritickou rychlostí popuštění (martenzit vzniklý v povrchové vrstvě je příliš křehký) Metody povrchového kalení se liší způsobem ohřevu. Povrchové kalení Plamenem Indukční kombinovaný hořák se sprchou O 2 + C 2 H 2 0 2 + propan-butan jednoduchá indukční smyčka (Cu trubka chlazená vodou) Jednorázové kalení kompletní ohřev a ochlazení celého povrchu najednou (sprcha, lázeň) Postupné kalení vzájemný pohyb kombinovaného hořáku a součásti Při indukčním ohřevu se reguluje hloubka kalené vrstvy frekvencí zdroje střídavého proudu čím je frekvence větší, tím je prohřátá vrstva tenčí. Kalení plamenem je vhodné i pro malosériovou výrobu, indukční pouze pro sériovou (induktor má tvar součásti) Popouštění je tepelné zpracování, prováděné po martenzitickém kalení. Cílem je částečně snížit tvrdost, odstranit křehkost a zvýšit houževnatost součásti.
Postup popouštění: ohřev na popouštěcí teplotu pod A c1 výdrž jednu až několik hodin ochlazení proměnnou rychlostí (podle druhu popouštění a typu oceli) Popouštění Nízkoteplotní popuštění 100 350 C Vysokoteplotní popouštění 350 700 C Stabilizační popouštění do 180 C popuštěný martenzit měřidla, ložiska Nízké popouštění 120-250 C popuštěný martenzit hřídele, oz.kola Zušlechťování 450-650 C sorbit 100 200 300 400 500 600 Střední popouštění 350-450 C troostit pružiny teplota popouštění [ C] Podstatou popouštění je difuze uhlíku z přesyceného martenzitu na hranice zrn, vznik kulovitých zrn cementitu a následně rozpad jehlicových struktur popuštěného martenzitu na jemnozrnný perlit. Kam až postoupí přeměna závisí na teplotě popouštění. Zušlechťovaní je kombinace kalení a vysokoteplotního popouštění. Zušlechtěná ocel získává houževnatost, zvyšuje se její pevnost a odolnost vůči únavovému namáhání. Jemnozrnný perlit, vznikající vysokoteplotním popouštěním, bývá označován jako sorbit. výchozí struktura ferit-perlit martenzit po kalení sorbit jemný perlit