Mala prokalitelnost oceli
To jsou oceli s krátkou inkubační dobou podle diagramu ARA se musí kalit v intenzivněji působícím prostředí dávající vyšší ochlazovací rychlost (voda, vodní roztoky, vodní sprcha)
Větší prokalitelnost oceli
Postačí kalicí prostředí působící méně intenzivně (olej, vzduch)
Při velké rychlosti ochlazování vzniká totiž velký teplotní rozdíl mezi povrchem a jádrem součásti -> vznik tepelných pnutí, která se přičítají k pnutí způsobených martenzitickou přeměnou -> Výsledné pnutí by způsobilo deformaci či prasknutí součásti
Volíme rychlosti jen o mále o větší než jsou kritické rychlosti
Charakteristika jednotlivých kalicích prostředí
1. Voda
Nejstarší a velmi účinné kalicí prostředí
Bereme její ochlazovací schopnost za základ, je-li její teplota 20 °C
Ochlazování neprobíhá plynule
Po ponoření ohřáté součásti se kolem ní okamžitě vytvoří parní polštář, který zpomaluje ochlazování -> v tomto stádiu není rychlost největší
Po ochlazení asi na 400 °C se parní polštář poruší a nastává intenzivní ochlazování varem vody
Při poklesu teploty k bodu varu se opět rychlost ochlazování sníží
Parní polštář lze snížit pohybem vody
Největší účinnost má vodní sprcha
Zvyšujeme-li teplotu vody snižujeme rychlost ochlazení
Kalicí účinek vody lze zvýšit přidáním látek, které zvyšují teplotu varu lázně nebo naopak snížit přísadou olejů, mýdla, vodní sklo -> Nikdy se o moc nezmění rychlost ochlazování právě v oblasti martenzitické přeměny, kdy je žádoucí malá rychlost ochlazování pro zmenšení pnutí
Kalení do vody je spojeno se vznikem velkého vnitřního pnutí
Použití:
Předměty z nelegovaných ocelí
Větší součásti z nízkolegovaných ocelí
2. Oleje
Mnohem mírnější kalicí prostředí
Ochlazování v nich probíhá podobně jako u vody, jen s tím rozdílem, že se parní film dříve poruší a maxima ochlazovacích rychlostí leží kolem 500°C
V oblasti martenzitické přeměny bývá rychlost ochlazování 10x menší
Použití:
Součásti z legovaných ocelí
Drobnější součásti z ocelí nelegovaných
Převážně se užívá minerálních olejů, zejména pro jejich tekutost (viskozitu)
Olejové kalicí lázně musí být ohřáty zpravidla na 50°C
Olej musí být:
Čistý
Čirý
Řídký
Za provozu olej stárne v důsledku oxidace, uhelnatění, pryskyřičnatění, znečišťování okujemi, prachem -> Po znehodnocení se musí vyměnit
3. Roztavené solné lázně
Plynulé ochlazování
Rychlost ochlazování bude v prvním stádiu vyšší a bude postupně klesat s klesajícím teplotním rozdílem mezi předmětem a lázní
Bude-li solná lázeň ochlazovat z počátku rychleji než olej, však v oblasti martenzitické přeměny již pomaleji -> nejmenší vnitřní pnutí
4. Roztavené kovové lázně
Např. olovo
Používají se jen ve vyjimečných případech
Mají podobné vlastnosti jako solné lázně
5. Vzduch
Použití: Pro hluboce prokalitelné (samokalitelné) oceli (např. některé druhy rychlořezných ocelí)
Ke zvýšení ochlazovacího účinku se vzduch obvykle dmýchá pod tlakem asi 10 kPa, aby byl kalený předmět ze všech stran stejnoměrně ochlazován
Vnitřní pnutí je velmi malé (malé rozdíly teplot na povrchu a v jádře součásti)
Nevýhoda: Nebezpečí oduhličení -> Použití: na kalení rozměrných předmětů (např. zápustek), drobné a střední součásti se kalí většinou termálně
Způsoby ponořování do kalicích prostředí
MUSÍME dodržet tři základní pravidla
Kalit ve směru osy
Kalíme vždy hmotnější stranu napřed
Kalíme za pohybu kaleným obrobkem nebo ochlazovací lázní
Obrobky s jednostrannými otevřenými dutinami (s neprůchozími dírami) se do ochlazovací lázně ponořují, tak, aby vstup do díry byl nahoře->Možnost unikání par
Chladící účinek zvyšujeme pohybem lázně (vodní sprcha) nebo pohybem kaleného obrobku v lázni
- Pohyb musí být klidný, aby ochlazování celého předmětu bylo rovnoměrné -> vznikalo by velké vnitřní pnutí -> Možnost poškození (deformace, prasknutí) -> Předměty, které se musí chránit před velkým vnitřním pnutím se kalí termálně nebo izotermicky
Žádné komentáře:
Okomentovat