Od nynějška mohou být ve stavebnictví použity pouze vysoce pevné a vysoce kvalitní materiály. A právě pro změnu přirozených vlastností kovu se používají různé způsoby tepelného zpracování, jako je žíhání kovů, které může výrazně zvýšit jeho pevnost a zpracovatelnost.
Co je žíhání
Žíhání je jedním ze způsobů tepelného zpracování kovu a oceli. Je založen na ohřevu na velmi vysoké teploty. To znamená, že kov se zahřívá na požadovanou teplotu, v závislosti na účelu a způsobu, který je v tomto stavu po určitou dobu udržován, a pak postupně ochlazován.
Žíhání může být provedeno v mnoha případech. Zvažte například nejzákladnější. Obvykle se provádí pro následující účely:
- pro snížení vnitřního napětí kovu, ke kterému může dojít v důsledku kování, jinak ovlivňujícího kování nebo obrábění;
- ke zlepšení mechanických vlastností a pevnosti kovu;
- zajistit jednotnost struktury;
- ke zlepšení tvárnosti, což je velmi důležité při zpracování;
- zvýšit odolnost a houževnatost atd.
Druhy funkcí
V závislosti na účelu a účelu žíhání mohou mít tyto odrůdy:
- úplné a neúplné;
- rekrystalizace;
- difúze;
- izotermální;
- sféroidizace;
- normalizace atd.
Podívejte se na některé z nich.
Technologie plného žíhání
Plné žíhání se provádí za účelem broušení zrna a zlepšení kvality zpracování pomocí řezných nástrojů, jakož i odstranění vnitřního napětí. Výrobkům z hypoeutektoidní slitiny nebo oceli, která obsahuje uhlík v množství nepřesahujícím 0, 8%, se podrobí. Mezi tyto výrobky patří kované a odlévané díly.
Pokud jde o technologii: výrobek je vystaven teplu, které dosahuje kritického bodu přibližně 20–50 stupňů a má symbol A3. Potom je udržován v tomto stavu tak dlouho, jak je nutné, a pomalu ochlazován. Teplota ohřevu se určuje v závislosti na typu oceli podle stavového diagramu. Pro každý typ oceli existují určité teploty, při kterých je dosaženo požadovaného stupně ohřevu. Tyto hodnoty lze nalézt v referenčních tabulkách.
Doba chlazení je také dána strukturou a složením oceli, například výrobky z uhlíkové oceli jsou chlazeny na 180–200 stupňů za hodinu, nízkolegované ocelové části jsou chlazeny na 90 stupňů za hodinu, vysoce legovaná ocel, pokud je plně žíhaná, chlazena ještě pomaleji - 50 stupňů v. hodinu Vzhledem k tomu, že výrobky z vysoce legované oceli jsou často vystaveny jinému typu tepelného zpracování, izotermické, existují výjimky.
V důsledku úplného žíhání se nehomogenní struktura uhlíkaté a hypoeekektoidní oceli, sestávající z velkých a malých zrn a často nevyhovující svým mechanickým vlastnostem, stává homogenním a poddajným pro zpracování. Pro tyto účely se provádí úplné žíhání.
Vlastnosti a účel neúplného žíhání
Pokud je kompletní žíhání určeno pro výrobky, které nesplňují žádné požadavky, pak se neúplné provádí na stejných objektech s více či méně uspokojivými mechanickými vlastnostmi. To znamená, že v důsledku neúplného tepelného zpracování se změní pouze struktura perlitu kovu, zatímco ferit zůstane nezměněn. "Perlit" ve francouzštině znamená "perla", je součástí struktury oceli, litiny a dalších slitin železa a uhlíku. Perlit se skládá z feritu a cementitu, tvořícího směs eutektoidů. Jinými slovy, hlavním cílem je vyrobit ocel tak měkkou a tažnou, jak je to jen možné.
Technologicky je proces neúplného žíhání charakterizován stupněm ohřevu, v tomto případě dosahuje kritického bodu o 30–50 stupňů vyššího než A1. Teplota ohřevu dosahuje 770 stupňů, postupné ochlazování probíhá rychlostí 60 stupňů za hodinu: nejprve v peci na 600 stupňů a pak na čerstvém vzduchu.
Takové tepelné zpracování se také používá pro eutektoidní a legovanou ocel. Zahřívá se na kritický bod Ac1, který přesahuje 10–30 stupňů. V důsledku tohoto ohřevu dochází k rekrystalizaci slitiny, která zase přispívá ke vzniku kulovitého tvaru perlitu. Tento proces se také nazývá sféroidizace.
Rekrystalizace a difúze
- Rekrystalizační žíhání se provádí za účelem obnovení krystalové mřížky zlomené v důsledku deformace oceli. Deformace vede k vytvrzování, což je doprovázeno poklesem tažnosti, ocel je velmi tuhá, což znemožňuje její zpracování. Deformovaná ocel se ohřívá až na 650–680 stupňů, v důsledku čehož se feritová a perlitová zrna, která jsou ve stavu napnutém na stranu deformace, rovnoměrně rozdělují, obnovují krystalové mřížky a vracejí ocel do tažnosti a měkkosti.
- Difuzní žíhání se provádí za účelem sladění strukturní homogenity na chemické úrovni, tj. Atomové. Taková potřeba může nastat během tuhnutí litých ingotů, jinak se tento účinek nazývá dendritická segregace. Homogenizace nebo difuzní žíhání umožňuje eliminovat dendritickou segregaci pohybem atomů nečistot z části s vysokými koncentracemi do části, kde chybí, čímž se vyrovná chemická struktura.
Aby tento postup probíhal úspěšně, zahřívání se provádí při velmi vysokých teplotách, s delší dobou zdržení a za pomalého chlazení, na rozdíl od výše diskutovaných druhů. To znamená, že tyto teploty přesahují 1000 stupňů, doba expozice je více než 12 hodin.
Účel izotermálního žíhání a normalizace
Izotermické žíhání se používá pro vysoce legované a vysoce chromové oceli. Jeho znak spočívá v ohřevu kovu o 30–50 stupňů nad kritickým bodem Ac3 a při zrychleném ochlazení na udržovací teplotu pod kritickým bodem A1 a pak v přirozeném chlazení na čerstvém vzduchu.
Tento typ poskytuje několik viditelných výhod, z nichž první je v čase, to znamená, že celý proces - od ohřevu, přes udržování až po chlazení - trvá mnohem méně času než fáze chlazení dílu pecí. Druhou výhodou je, že při izotermickém vystavení a rychlém ochlazení se dosáhne hladší a rovnoměrnější struktury nad částí dílu.
- Normalizace Normalizační proces se provádí jako meziprodukt před zpracováním a vytvrzením, aby se eliminovalo vytvrzování a vnitřní napětí. Tato hypoeutektoidní ocel je zahřátá na kritický bod Ac3 o 30–50 stupňů vyšší, postupně ochlazena na čerstvém vzduchu. Kromě toho, na rozdíl od žíhání během normalizace, dochází k nadchlazení, v důsledku čehož je dosaženo rovnoměrnější jemné a jemnozrnné struktury.
- Důsledky normalizace . Výrazně zvyšuje pevnost a houževnatost oceli. Normalizace probíhá mnohem rychleji než žíhání a její výkon je mnohem vyšší. Proto se doporučuje, aby ocel obsahující uhlík byla normalizována spíše než žíháním.