Kalenie a temperovanie oceľových rúrok

Oceľ zahrejte do červena-horúceho stavu (s jej vnútornou štruktúrou prechádzajúcou na „austenit“), potom ju rýchlo ochlaďte (na vodu/olej/iné médium), čím zabránite „pomalému návratu“ vnútornej štruktúry a uzamknete ju do tvrdého a krehkého „martenzitu“.

1. Vykurovanie (austenitizácia)- Zahrejte oceľ na približne 800-950 stupňov, čo spôsobí, že sa vnútorné atómy preskupia do vysokoteplotnej štruktúry „austenit“. Toto je predpoklad; nedostatočná teplota znamená, že je to strata času.
2. Holding - Nechajte teplo preniknúť do jadra, aby sa celý kus dôkladne zahrial a štruktúra bola jednotná.
3. Rprudké chladenie- Toto je podstata slova „uhasenie“. Kľúčom je rýchlosť: vychladzujte ho v priebehu niekoľkých sekúnd až desiatok sekúnd. Atómy uhlíka nemajú dostatok času na re-distribúciu a usporiadanie do mäkkého tkaniva (lamelárny perlit/ferit), takže atómy sú „zamrznuté“ v presýtenej, zdeformovanej mriežke, ktorou je martenzit -, je extrémne tvrdý, ale aj mimoriadne krehký.

Napríklad: Rovnako ako varenie hrnca s vodou (austenitizácia), ak sa nechá prirodzene vychladnúť, vytvorí sa pravidelný ľad (mäkké tkanivo); ak sa okamžite zmrazí naliatím do tekutého dusíka, molekuly vody sa nemôžu postaviť do radu a vytvoriť neusporiadaný tvrdý ľad (martenzit). Kalenie je ako „okamžité zmrazenie“.
Kľúčové vlastnosti:

• Po kalení sa oceľ stáva tvrdšou, pevnejšou a odolnejšou proti opotrebeniu- (vďaka martenzitu).
• Ale tiež sa stáva krehkým a má vysoké vnútorné napätie, vďaka čomu je náchylný na praskanie pri priamom použití.
• Preto sa kalenie takmer nikdy nepoužíva samostatne; po ňom musí bezprostredne nasledovať proces popúšťania (opätovné zahriatie na nízku teplotu a chvíľkové podržanie), aby sa znížila krehkosť a vnútorné napätie a obnovila sa húževnatosť. Kalenie + popúšťanie=temperovanie, čo je skutočná vec používaná v strojárstve.

Takže si zapamätajte mnemotechnickú pomôcku:

Kalenie je "kalenie", popúšťanie je "záchrana krehkosti", sú dvojica, obe sú nepostrádateľné.

Proces temperovania je oveľa „šetrnejší“ ako kalenie -, nie je potrebné rýchle chladenie. Kľúčovými parametrami sú tri: teplota temperovania, doba výdrže a spôsob chladenia po 出炉. Medzi nimi všetko určuje teplota.

V prípade oceľových rúr sú bežné temperované rúry, s ktorými sa často stretávate, také, ktoré sa podrobujú vysoko{0}}popúšťaniu: po ochladení temperujte na 550 až 650 stupňov, aby ste získali sorbitovú štruktúru „vysoká pevnosť + dobrá húževnatosť“.

1. Temperujte ihneď po kalení - princípom je "okamžite kaliť a temperovať", najlepšie je preniesť do popúšťacej pece hneď, ako obrobok nie je úplne ochladený, aby nedošlo k prasknutiu v dôsledku predĺženého kalenia.

2. Vložte do pece na ohrev - obrobok sa vloží do pece a zohreje sa alebo sa vloží do pece pri cieľovej teplote. Teplota sa vyberá podľa cieľovej štruktúry v tabuľke, napríklad 550 až 620 stupňov pre vysokoteplotné temperovanie.

3. Holding (kľúčový parameter) - umožňuje dostatočnú transformáciu konštrukcie a rovnomerné eliminovanie vnútorného napätia.

Empirický vzorec je:

V prípade uhlíkovej ocele a legovanej ocele sa vo všeobecnosti odhaduje na 1,5 až 2,5 minúty/mm efektívnej hrúbky;
Na izoláciu tiež bežne používajte „Väčší alebo rovný 2 hodinám ako spodný limit“;
Legovaná oceľ vyžaduje dôkladnejšiu izoláciu ako uhlíková oceľ, pretože legované prvky difundujú pomaly.

4. Vykladanie a chladenie - Spôsob chladenia po temperovaní má relatívne malý vplyv. Bežná prax je:
Uhlíková oceľ: chladenie vzduchom je dostatočné;
Legovanú oceľ (najmä tie, ktoré obsahujú Cr, Mn, Ni) je potrebné pomaly chladiť (v peci alebo chladení piesku), aby sa zabránilo druhému typu popúšťacej krehkosti.

5. Kontrola - pomocou tvrdomeru skontrolujte, či je tvrdosť v cieľovom rozsahu, aby ste zistili, či je teplota popúšťania vhodná (ak je tvrdosť príliš vysoká, nabudúce zvýšte teplotu popúšťania; ak je príliš nízka, znížte ju).

Vysvetlenie jamy
Vyhnite sa zóne krehkosti pri popúšťaní Časť legovanej ocele zaznamená náhly pokles rázovej húževnatosti pri 250-400 stupňoch (prvý typ) a pomalé ochladzovanie (druhý typ) – vyberte jemné chladenie alebo sa tejto zóne vyhnite
Nedostatočná doba držania Jadro sa úplne netemperuje, vonkajšie je mäkké a vnútorné je tvrdé, výkon je nerovnomerný
Teplotná odchýlka 20-30 stupňový rozdiel pri vysokoteplotnom temperovaní môže spôsobiť pokles tvrdosti o niekoľko HRC, rovnomernosť teploty pece je veľmi dôležitá

Ohrev (austenitizácia 800~950 stupňov) → Udržiavanie → Rýchle chladenie (voda/olej/PAG) → [Uhasenie je dokončené, získa sa martenzit]
→ Okamžite preneste do temperovacej pece → Udržujte pri cieľovej teplote (napríklad 580 stupňov × 2 hodiny) → Chladenie vzduchom/Pomalé chladenie → [Kalenie a temperovanie sú dokončené, získa sa sorbit]
→ Kontrola tvrdosti/výkonnosti
Mnemotechnická pomôcka: Kalenie určuje „tvrdosť“, popúšťanie určuje „tvrdosť“, výber teploty je presný, čas je dostatočný, chladenie závisí od typu ocele.