Poznámka: tyto materiály slouží pouze pro opakování STT žáků SPŠ Na Třebešíně, Praha 10;s platností do r. 2016 vnávaznosti na platnost norem. Zákaz šířěnía modifikace těchto materiálů. Děkuji Ing. D. Kavková Tepelné zpracování kovových materiálů ŽÍHÁNÍ
Základní pojmy malá rychlost změn teploty umožňuje vznik struktur blízkých rovnovážným teplota ohřevu t > A C3 kritická teplota - překrystalizace (fázové přeměny) teplota ohřevu t < A C3 kritická teplota, mění se: - tvar a velikost částic - koncentrace a rozdělení mřížkových poruch - velikost vnitřního napětí (změna uspořádání fází)
teplota [ C] Oblasti žíhacích teplot v diagramu Fe - Fe 3 C žíhání a - ke snížení pnutí e f b - rekrystalizační c - na měkko d - normalizační e - homogenizační d A 3 A 1 b A cm a c f - ke zvětšení zrna obsah C [%]
Přehled způsobů žíhání bez překrystalizace způsob žíhací teploty [ C] označení na měkko 680 až 790 1x xxx.3 rekrystalizační 550 až 700 - protivločkové 650 až 700 - ke snížení pnutí 500 až 650 - pro odstranění křehkosti po moření 300 až 500 - s překrystalizací homogenizační 1 000 až 1 300 - normalizační 750 až 950 1x xxx.1 základní 700 až 850 1x xxx.2 izotermické 600 až 700 - rozpouštěcí nad 950 -
teplota [ C] Žíhání bez překrystalizace 800 600 A c1 A c3 protivločkové rekrystalizační A cm žíhání žíhání na na měkko měkko ke snížení vnitřního pnutí 400 odstranění křehkosti po moření 200 0 0,4 0,8 1,2 1.6 obsah C [%]
Žíhání ke snížení pnutí - použití po tváření za studena, obrábění, svařování (vysoká vnitřní pnutí zmenšují únosnost součásti nebo způsobují deformaci) zařazení jako mezioperační žíhání (složitější součásti, které budou kaleny) P- desky -výroba forem, nástrojů, měřidel, přípravků
Žíhání ke snížení pnutí ocelové polotovary - garance velmi malé deformace při dalším zpracování - vnitřní pnutí redukováno na minimum
Žíhání ke snížení pnutí - postup teplota (450 až 650) C výdrž (1 až 10) hod. (dle velikosti, tvaru a materiálu součásti) pomalé ochlazování - vzduch -v peci na (250 až 300) C, dochlazení na vzduchu
Rekrystalizační žíhání - použití mezioperační žíhání při zpracování tzv.měkkých ocelí tvářením za studena odstranění zpevnění a částečně i textury způsobené tvářením zjemnění zrna obnovení schopnosti plastické deformace
tažnost, pevnost, tvrdost Odstranění zpevnění a textury změny vlastností po rekrystalizačním žíhání HB R m A zotavení rekrystalizace teplota [ C]
Rekrystalizační žíhání - postup teplota - ocel (550 až 700) C - čisté kovy T R = (0,35 až 0,45)T T výdrž nepřesahuje obvykle 5 hodin ochlazování pomalé zrno před tvářením zrno tvářené..(po 40% tváření) zrno po rekrystalizaci
Postup rekrystalizace Al 99,85 výchozí stav - redukce 70% - protahováno zastudena začátek rekrystalizace - žíhání 1hod. - teplota 270 C podíl rekrystalizované matrice ~ 40% - žíhání 2hod. - teplota 270 C
Žíhání na měkko - použití pro strukturu - měkkou - dobře obrobitelnou - dobře tvárnou - s min. vnitřním pnutím změny struktury - lamelární perlit se změní po žíhání v globulární perlit (500x, nital)
teplota [ C] Podeutektoidní oceli - postup teploty pod A C1 (620 až 680) C výdrž (4 až 8)hod. (vysokolegované oceli i desítky hodin - legury zpomalují difúzi C ve F nebo stabilizují Fe 3 C) ochlazení obvykle v peci A C3 ocel 15 241 A C1 čas [hod.]
Ocel 15 241 ohřev na teplotu 680 C výdrží na teplotě 6 hodin změna původní struktury - lamelární perlit na globulární perlit pomalé chladnutí v peci stav s minimálním vnitřním pnutím původní R m = 785 MPa snížení na R m = 450 MPa
teplota [ C] Nadeutektoidní oceli - postup větší obsah karbidotvorných přísad sbalování karbidových částic příliš pomalé teploty těsně kolem A C1 A C1 čas [hod.]
teplota [ C] Nástrojové oceli - postup vysoký obsah karbidotvorných přísad ohřev a ochlazování přes teplotu A c1 se několikrát opakuje A C1 čas [hod.]
Vozová komorová plynová pec max. hmotnost vsázky 50t délka prac. pl. 7m šířka prac. plochy 3m max. teplota 1050 C max. rychl. chlazení 200 C/h při 900 C 150 C/h při 700 C
Žíhání v elektrických pecích typy žíhání - na odstranění pnutí (např. po svařování...) - na měkko (např. před obráběním) - normalizační (např. u výkovků) pec LAC VKT 18400/10 - max.teplota 1000 C
Žíhání s překrystalizací při ohřevu nastává úplná či téměř úplná přeměna feritu a perlitu na austenit při ochlazování se austenit rozpadá na struktury blízké rovnovážným
teplota [ C] Žíhání s překrystalizací ke zvětšení zrna homogenizační normalizační A cm A 1 A 3 obsah C [%]
Normalizační žíhání - použití odstranění nerovností struktury vzniklé předchozím tvářením při teplotách pod Ac 3 nebo za studena, popř. litím (odlitky, výkovky) struktura nerovnoměrná místa s velmi hrubým zrnem před žíháním - hrubá, řádkovitá po žíhání - zjemnění zrna austenitu - vytvoření jemné a rovnoměrné výsledné struktury s příznivými mechanickými vlastnostmi
Normalizační žíhání - podmínky teplota (50 až 80) C nad A C3 výdrž (1až 4)hod. ochlazování na klidném vzduchu výsledná struktura závisí - na chemickém složení oceli - na velikosti kusu (oceli s větší prokalitelností - bainit a martenzit) - jemnozrnná struktura s vyšší pevností normalizační žíhání výkovků
Základní žíhání obdoba normalizačního žíhání ochlazování se děje pomalu v peci rychlostí pod 200 C/hod., (popř. kolem 50 C/hod. u legovaných ocelí) odlitky s ohřevem o min. 80 C nad Ac 3 výhody - zlepšení obrobitelnosti a tvárnosti - snížení tvrdosti a vnitřních pnutí výsledná struktura hrubozrnější
Izotermické žíhání elektrická průběžná pec stejný účel jako žíhání základní či na měkko hospodárnější - kratší žíhací doby austenitizační teplota těsně nad Ac 3, popř Ac 1 krátká vydrž - vznik min. austenitického zrna - nejkratší časy izotermického rozpadu
Žíhání homogenizační použití - odlitky ze slitinových ocelí podmínky - teplota vysoko nad A C3 (1000 až 1200) C - výdrž až 4 hod. (velké odlitky i desítky hod.) - ochlazování nejčastěji v peci (obvykle silně zhrubne zrno, následuje normalizační žíhání - zjemnění zrna)
Použitá literatura Rekrystalizace deformačně zpevněného kovu Strojírenskátechnologie1 - Hluchý a kol. Tepelné zpracování - www.mbnskovarna.cz www.bodycote.cz www.ecosond.cz
Děkuji za pozornost