Odteraz sa v stavebníctve môžu používať len vysoko pevné a vysoko kvalitné materiály. A práve na zmenu prirodzených vlastností kovu sa používajú rôzne spôsoby tepelného spracovania, ako napríklad žíhanie kovov, ktoré môže výrazne zvýšiť jeho pevnosť a spracovateľnosť.
Čo je žíhanie
Žíhanie je jedným zo spôsobov tepelného spracovania kovu a ocele. Je založený na zahrievaní na veľmi vysoké teploty. To znamená, že kov sa zahrieva na požadovanú teplotu, v závislosti od účelu a spôsobu, ktorý sa v tomto stave udržiava určitý čas, a potom sa postupne ochladí.
Žíhanie sa môže uskutočňovať v širokej škále prípadov. Napríklad, zvážte najzákladnejšie. Zvyčajne sa vykonáva na tieto účely:
- znížiť vnútorné napätie kovu, ku ktorému môže dôjsť v dôsledku kovania, inak ho ovplyvniť, alebo opracovať;
- na zlepšenie mechanických vlastností a pevnosti kovu;
- zabezpečiť jednotnosť jeho štruktúry;
- na zlepšenie ťažnosti, ktorá je veľmi dôležitá pri spracovaní;
- zvýšiť úroveň odolnosti a húževnatosti atď.
Druhy funkcií
V závislosti od účelu a účelu žíhania môžu mať tieto odrody:
- úplné a neúplné;
- rekryštalizácia;
- difúzie;
- izotermické;
- sféroidizace;
- normalizácia atď.
Pozrite sa na niektoré z nich.
Technológia plného žíhania
Plné žíhanie sa vykonáva s cieľom rozomlieť zrno a zlepšiť kvalitu spracovania pomocou rezných nástrojov, ako aj odstrániť vnútorné napätie. Výrobky, ktoré sú vyrobené z hypoeutektoidnej zliatiny alebo ocele, ktorá obsahuje uhlík v množstve nepresahujúcom 0, 8%, sú vystavené. Medzi takéto výrobky patria kované a odliate diely.
Pokiaľ ide o technológiu: výrobok je vystavený teplu, ktoré dosahuje kritický bod približne 20 - 50 stupňov so symbolom A3. Potom sa udržiava v tomto stave tak dlho, ako je potrebné, a pomaly sa ochladí. Teplota vykurovania sa určuje v závislosti od typu ocele podľa stavového diagramu. Pre každý typ ocele existujú určité teploty, pri ktorých sa dosiahne požadovaný stupeň ohrevu. Tieto hodnoty možno nájsť v referenčných tabuľkách.
Doba chladenia je tiež diktovaná štruktúrou a zložením ocele, napríklad výrobky z uhlíkovej ocele sa ochladzujú na 180 - 200 stupňov za hodinu, nízkolegované oceľové diely sa chladia na 90 stupňov za hodinu, vysoko legovaná oceľ, ak je úplne žíhaná, chladená ešte pomalšie - 50 stupňov v hodinu Pretože výrobky z vysoko legovanej ocele sú často vystavené inému typu tepelného spracovania, izotermické, existujú však výnimky.
V dôsledku úplného žíhania sa nehomogénna štruktúra uhlíkovej a hypoeekektoidnej ocele, pozostávajúcej z veľkých a malých zŕn a často nevyhovujúcich mechanickým vlastnostiam, stáva homogénnou a poddajnou na spracovanie. Na tieto účely sa vykonáva úplné žíhanie.
Vlastnosti a účel neúplného žíhania
Ak je kompletné žíhanie určené pre výrobky, ktoré nespĺňajú žiadne požiadavky, potom sa neúplné vykonáva na tých istých predmetoch s viac alebo menej uspokojivými mechanickými vlastnosťami. To znamená, že v dôsledku neúplného tepelného spracovania sa zmení iba štruktúra perlitu kovu, pričom ferit zostane nezmenený. "Perlit" vo francúzštine znamená "perla", je súčasťou štruktúry ocele, liatiny a iných zliatin železa a uhlíka. Perlit sa skladá z feritu a cementitu, tvoriaceho zmes eutektoidov. Inými slovami, hlavným cieľom je urobiť z ocele čo najjemnejšiu a húževnatú.
Technologicky je proces neúplného žíhania charakterizovaný stupňom zahrievania, v tomto prípade dosahuje kritický bod o 30 - 50 stupňov vyšší ako A1. Teplota ohrevu dosahuje 770 stupňov, postupné ochladzovanie sa uskutočňuje pri rýchlosti 60 stupňov za hodinu: najprv v peci na 600 stupňov a potom na čerstvom vzduchu.
Takéto tepelné spracovanie sa tiež používa pre eutektoidnú a legovanú oceľ. Zahrieva sa na kritický bod Ac1, presahujúci 10 - 30 stupňov. Výsledkom tohto zahrievania je rekryštalizácia zliatiny, ktorá zasa prispieva k vytvoreniu guľovitého tvaru perlitu. Tento proces sa tiež nazýva sféroidizácia.
Rekryštalizácia a difúzia
- Rekryštalizačné žíhanie sa vykonáva za účelom obnovenia kryštálovej mriežky, rozbitej v dôsledku deformácie ocele. Deformácia vedie k vytvrdzovaniu, ktoré je sprevádzané poklesom ťažnosti, oceľ je veľmi tuhá, čo znemožňuje jej spracovanie. Deformovaná oceľ sa zahreje na 650 až 680 stupňov, v dôsledku čoho sa zrná feritu a perlitu, ktoré sú v stave natiahnutom na stranu deformácie, rovnomerne rozdeľujú, obnovujú kryštálovú mriežku a vracajú oceľ do ťažnosti a mäkkosti.
- Difúzne žíhanie sa vykonáva za účelom zosúladenia štruktúrnej homogenity na chemickej úrovni, to znamená atómovej. Takáto potreba môže vznikať počas tuhnutia liatych ingotov, inak sa tento účinok nazýva dendritická segregácia. Homogenizácia alebo difúzne žíhanie umožňuje eliminovať dendritickú segregáciu pohybom atómov nečistôt z časti s vysokými koncentráciami do časti, kde chýbajú, čím sa vyrovná chemická štruktúra.
Aby tento proces prebiehal úspešne, zahrievanie sa uskutočňuje pri veľmi vysokých teplotách, s dlhšou dobou zadržania as pomalým ochladzovaním, na rozdiel od vyššie diskutovaných druhov. To znamená, že tieto teploty presahujú 1000 stupňov, doba expozície je viac ako 12 hodín.
Účel izotermálneho žíhania a normalizácie
Izotermické žíhanie sa používa pre vysoko legované a vysoko chrómové ocele. Jeho vlastnosť spočíva v zahrievaní kovu o 30 - 50 stupňov nad kritickým bodom Ac3 a pri zrýchlenom ochladzovaní na teplotu udržiavania pod kritickým bodom A1 a potom pri prirodzenom chladení na čerstvom vzduchu.
Tento typ poskytuje niekoľko viditeľných výhod, z ktorých prvá je v čase, to znamená, že celý proces - od ohrevu, až po chladenie - trvá oveľa menej času, než je stupeň ochladzovania dielu pecou. Druhou výhodou je, že pri izotermickom vystavení a rýchlom ochladení sa dosiahne hladšia a rovnomernejšia štruktúra na časti dielu.
- Normalizácia. Normalizačný proces sa vykonáva ako medziprodukt pred spracovaním a vytvrdzovaním, aby sa eliminovalo vytvrdzovanie a vnútorné namáhanie. Hyeuteektoidná oceľ sa zahrieva na kritický bod Ac3 o 30 - 50 stupňov vyššie, postupne sa ochladzuje na čerstvom vzduchu. Okrem toho, na rozdiel od žíhania počas normalizácie, dochádza k nadchladeniu, v dôsledku čoho sa dosahuje rovnomernejšia jemná a jemnozrnná štruktúra.
- Dôsledky normalizácie . Výrazne zvyšuje pevnosť a húževnatosť ocele. Normalizácia prebieha oveľa rýchlejšie ako žíhanie a jej výkon je oveľa vyšší. Preto sa odporúča normalizovať oceľ obsahujúcu uhlík v jej zložení namiesto žíhania.