Čo je tepelné spracovanie?
Tepelné spracovanie sa vzťahuje na proces tepelného spracovania kovov, pri ktorom sa materiály zahrievajú, udržiavajú v teple a ochladzujú sa v pevnom stave, aby sa získala požadovaná štruktúra a vlastnosti. Postupom od doby kamennej do doby bronzovej a železnej sa postupne rozpoznala úloha tepelného spracovania.
Už v rokoch 770 pred Kristom až 222 pred Kristom Číňania vo výrobnej praxi zistili, že vlastnosti ocele sa budú meniť vplyvom teplotnej a tlakovej deformácie. Zmäkčovanie bielej liatiny je dôležitým procesom pri výrobe poľnohospodárskych nástrojov.
Tepelné spracovanie zahŕňa normalizáciu, žíhanie, kalenie, popúšťanie, nauhličovanie, kondicionovanie atď.
1. Normalizácia: zahriatie ocele alebo oceľových častí na vhodnú teplotu nad kritickým bodom AC3 alebo ACM a jej udržanie po určitú dobu, potom ochladenie na vzduchu, aby sa získala štruktúra podobná perlitu.
2. Žíhacie žíhanie: zahriatie podeutektoidného oceľového obrobku na 20-40 stupňov nad AC3, podržanie po určitú dobu, potom pomalé ochladenie v peci (alebo zakopanie v piesku alebo vápne) na teplotu pod 500 stupňov a ochladenie v vzduchu.
3. Kalenie: Proces tepelného spracovania, pri ktorom je oceľ austenitizovaná a následne ochladzovaná vhodnou rýchlosťou chladenia, aby obrobok podstúpil martenzit a iné nestabilné štrukturálne premeny v celom priereze alebo v určitom rozsahu.
4. Temperovanie: Ochladený obrobok na určitú dobu zohrejte na vhodnú teplotu pod kritickým bodom AC1 a potom ho ochlaďte metódou, ktorá spĺňa požiadavky na získanie požadovanej štruktúry a vlastností.
5. Karbonitridácia ocele: Karbonitridácia je proces súčasnej infiltrácie uhlíka a dusíka do povrchu ocele. Bežne sa karbonitridácia nazýva aj kyanidácia a široko používaná plynová karbonitridácia pri strednej teplote a nízkoteplotná plynová karbonitridácia (t. j. plynová mäkká nitridácia). Hlavným účelom plynovej karbonitridácie pri strednej teplote je zlepšiť tvrdosť, odolnosť proti opotrebovaniu a únavovú pevnosť ocele. Nízkoteplotná plynová karbonitridácia je hlavne nitridácia a jej hlavným účelom je zlepšiť odolnosť ocele proti opotrebovaniu a zadieraniu.
6. Kalenie a popúšťanie: Vo všeobecnosti sa tepelné spracovanie kombinované s kalením a popúšťaním pri vysokej teplote nazýva kalenie a popúšťanie. Spracovanie kalením a popúšťaním je široko používané v rôznych dôležitých konštrukčných častiach, najmä v ojniciach, skrutkách, ozubených kolesách a hriadeľoch, ktoré pracujú pri striedavom zaťažení. Po spracovaní kalením a temperovaním sa získa temperovaná sorbitová štruktúra a jej mechanické vlastnosti sú lepšie ako normalizovaná sorbitová štruktúra s rovnakou tvrdosťou. Jeho tvrdosť závisí od vysokej teploty popúšťania a súvisí so stabilitou ocele pri popúšťaní a veľkosťou prierezu obrobku, zvyčajne medzi HB200-350.
