Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Aby sa získali určité vlastnosti kovov, napríklad pevnosť, sú podrobené špeciálnemu tepelnému spracovaniu, ktoré sa nazýva kalenie. Počas tohto procesu sa kov zahrieva pri veľmi vysokých teplotách, pričom sa oceľ privádza do kritického bodu a potom sa rýchlo ochladí. Na rýchle ochladzovanie ocele sa môže ako chladič použiť stlačený vzduch, vodná hmla, kvapalné polymérne kaliace médium.
Ide o komplexný typ spracovania kovov, pretože v tomto prípade sa kov stáva nielen trvanlivým, ale tiež nie je tak viskózny a elastický ako pred spracovaním. Aby kovový výrobok po kalení získal potrebné vlastnosti, používajú sa rôzne typy kalenia. Bez ohľadu na spôsob kalenia je potrebné dodržiavať určité bezpečnostné opatrenia.
- Ak je potrebné časť znížiť do olejového kúpeľa, urobte to len pomocou klieští s dlhými rukoväťami.
- Tvárové masky by sa mali používať iba s tvrdeným sklom.
- Rukavice na prácu musia mať ohňovzdorné vlastnosti.
- Na výrobu odevu by mala byť použitá ohňovzdorná tkanina.
Metódy kalenia ocele
Existuje niekoľko typov kalenia, ktorých výber závisí od zloženia kovu, povahy obrobku, potreby zvýšiť pevnosť materiálu a za akých podmienok nastane chladenie. Spôsoby spracovania kovu môžu byť tiež rozdelené do niekoľkých poddruhov.
Použitie rovnakého média
Metóda je pomerne jednoduchá, ale nie je vhodná pre všetky druhy ocele a nie pre všetky časti. V tomto prípade sa používa rýchle ochladzovanie s veľkým teplotným rozsahom. Počas spracovania dochádza k nepravidelnostiam teploty a veľkému vnútornému namáhaniu materiálu, čo môže viesť k deformácii výrobku a dokonca k jeho zničeniu. Materiál, ktorý má vysoký obsah uhlíka, nie je pre túto úpravu vhodný.
Kalenie kovu v niekoľkých krokoch
Pri tomto spôsobe sa oceľ po zahriatí na požadovanú teplotu ponorí do soľného kúpeľa. Pomáha vyrovnať jeho teplotu. Potom sa výrobok ochladí na normálnu teplotu pomocou oleja alebo vzduchu. Týmto spôsobom sa odstráni vnútorné napätie a zvýšia sa mechanické vlastnosti produktu. Táto metóda je vhodná na spracovanie malých častí.
izotermická
Tento typ ošetrenia sa uskutočňuje rovnakým spôsobom ako kalenie v kroku, ale produkt sa dlhšiu dobu uchováva v soľnom kúpeli. Pri použití izotermického vytvrdzovania kvalita dielu neovplyvňuje rýchlosť chladenia. Výhodou tohto typu kalenia je, že oceľ nie je takmer deformovaná a nie sú žiadne trhliny. Kov sa stáva viskóznejším.
bystrý
Pri tomto postupe používajte špeciálne pece s ochranným prostredím. Pred položením nástroja do takejto pece sa tento nástroj zahrieva v soľnom kúpeli, ktorý obsahuje chlorid sodný, a potom sa ochladí v kúpeli obsahujúcom zmes hydroxidu draselného a hydroxidu sodného s malým množstvom vody.
Temperovanie s vlastnou dovolenkou
Táto metóda je vhodná pre výrobu nástrojov. Podstatou tejto metódy je, že vyhrievané časti sú odstránené z prostredia na chladenie predtým, ako úplne vychladnú. Týmto spôsobom je možné udržiavať určité teplo v jadre dielu. Je to práve toto teplo, ktoré umožňuje vyrábať produkt. Výrobok je úplne chladený špeciálnou kvapalinou len vtedy, keď je vyrobený. Takéto tepelné spracovanie sa používa pre oceľ, ktorá sa používa na výrobu nástrojov, ktoré vyžadujú vysokú pevnosť v prevádzke.
Chladiace techniky
Vďaka rýchlemu ochladzovaniu získava kalená oceľ vnútorné napätie, ktoré časom vedie k tomu, že časti z neho sa začínajú deformovať a v nich sa môžu objaviť trhliny. Oceľ môže získať tieto negatívne vlastnosti, ak je chladená vo vode. Je lepšie použiť olej na chladenie. Avšak pre niektoré časti, pri výrobe ktorých bola použitá uhlíková oceľ, nie je použitie oleja vhodné, pretože proces chladenia nie je dostatočne rýchly. V tomto prípade je lepšie použiť kalenie v dvoch médiách, so samovybíjaním alebo iným spôsobom.
Zo spôsobu, akým je časť ponorená do média na kalenie, závisí od vnútorného namáhania kovu . Základné pravidlá, ktoré treba dodržiavať pri chladení, sú nasledovné:
- ak má časť vo svojej konfigurácii tenkú a hrubú časť, potom je hrubá časť najprv ochladená;
- tak, aby dlhé a podlhovasté časti neboli deformované, je potrebné ich vertikálne spustiť do kaliaceho média;
- ak potrebujete vytvrdnúť iba časť výrobku, aplikuje sa lokálne vytvrdnutie, ale celá časť sa ponorí do chladiaceho média.
Vady pri kalení kovov
Ak pri tepelnom spracovaní ocele boli porušené technologické normy, výrobky môžu mať nedostatočnú tvrdosť. Toto nastane, keď teplota nie je dostatočne vysoká počas ohrevu a pomalého času uzávierky, a tiež v prípade, že rýchlosť chladenia bola nedostatočná. Toto môže byť korigované žíhaním a opätovným kalením alebo použitím energeticky účinnejšieho kaliaceho média.
Niekedy sa získa kalená oceľ s hrubozrnnou štruktúrou, čo so sebou prináša zvýšenú krehkosť. Je to spôsobené prehriatím produktu. Je potrebné vykonať žíhanie a vykonať nové vytvrdzovanie pri požadovanej teplote. Ak sa po vyhorení objavila krehkosť, nie je možné takúto chybu napraviť.
Ak sa po ochladení časť deformovala a objavili sa trhliny, znamená to, že kov má vysoké vnútorné napätie. Tieto chyby sa objavujú v dôsledku nerovnomernej zmeny objemu kalenej časti, ak má rozdielne veľkosti a režim chladenia je prerušený. Trhliny sa nedajú fixovať a deformácia sa dá odstrániť narovnaním alebo narovnaním. Niekedy sa na obrobku po kalení objaví troska. Oprava takéhoto manželstva nie je možná. Tomu sa dá vyhnúť zahrievaním častí v peciach, ktoré majú ochrannú atmosféru.