Kalení ocelí - Katedra materiálu

Kalení ocelí
Teorie tepelného zpracování
Katedra materiálu Strojní fakulty
Technická univerzita v Liberci
© Doc. Ing. Karel Daďourek, 2007
Kalitelnost ocelí
• Schopnost získat prudkým ochlazením
martenzit
• Nekalitelné oceli :
austenitické
feritické
extrémně nízký obsah uhlíku (pod 0,03 %)
Zakalitelnost ocelí
• Schopnost dosáhnout kalením zvýšení
tvrdosti
• Pod 0,2 % C nezakalitelné
• Nad 0,35 % C dobře kalitelné
• U slitinových ocelí rozmezí nižší
Základní podmínky kalení
Eutektoidní ocel - IRA
Podeutektoidní IRA
0,65 % C
Nadeutektoidní ocel – IRA
(1,13 % C)
Vliv legur na IRA
Rozštěpení perlit - bainit
0,4 % C, 0,2 % Mo
0,3 % C, 2 % Mo
ARA podeutektoidní oceli
Prokalitelnost ocelí
- Prokalitelnost je schopnost oceli prokalit se do
určité hloubky.
- Za prokalenou se obvykle považuje vrstva, která
dosáhne tvrdosti odpovídající struktuře s 50 %
martenzitu.
- Prokalitelnost lze zjistit nepřímo z tvrdosti.
- Zjišťuje se Jominiho zkouškou
Princip zkoušky prokalitelnosti
- a … málo
prokalující ocel
- b … silně
prokalující ocel
Jominiho zkouška
Hloubka prokalitelnosti – 50 % martenzitu
Výsledky Jominiho zkoušky
Vliv teploty austenitizace
Jiná zkouška prokalitelnosti
Válečky o
průměrech
(shora) :
50 mm
75 mm
100 mm
Příčný řez
naleptáno
Vliv průměru tyče
Kaleno do
oleje
Teploty
austenitizace
(oC) :
25mm – 800
50 mm – 820
100 mm - 840
Druhy kalení
Bainitické kalení
Nepřetržité
izotermické
Druhy bainitu
Vznik bainitu
Vzhled bainitu
Vlastnosti bainitu
Martenzitické kalení
Potlačit gradient teploty
Nepřetržité
lomené
termální
Minimalizace vnitřních pnutí
Vznik martenzitu
Austenit
martenzit
Nízkouhlíkový martenzit
Vysokouhlíkový martenzit
Teploty martenzitické
přeměny
Zbytkový austenit
kalení nad Acm
Tvrdost kalených ocelí
Teorie
Praxe
Vliv teploty kalení
Tvrdost strukturních složek
Vliv příměsí na tvrdost
Vlastnosti před kalením
Vlastnosti zušlechtěné oceli
Otěr uhlíkových ocelí
Porovnání únavy