SREDNJA KOLA METKOVI TOPLINSKA OBRADA KALJENJE Matej Lazarevi

SREDNJA ŠKOLA METKOVIĆ TOPLINSKA OBRADA KALJENJE Matej Lazarević

Kaljenje je dovođenje čelika u temperaturno stanje izvan ravnoteže te naglog hlađenja u nekom od sredstava za hlađenje Postupak kaljenja sastoji se od grijanja na temperaturu austenitizacije i progrijavanja, držanja na temperatauri austenitizacije i hlađenja velikom brzinom Cilj kaljenja je uvijek povećanje tvrdoće Čelik se može kaliti samo ako sadrži min. 0, 35 % C (ugljika) Kaljivost čelika je svojstvo čelika da se gašenje temperature austenitizacije zakali (postigne tvrdoću na površini) i prokali (postigne tvrdoću po poprečnom presjeku). Struktura zakaljenog čelika je martenzit, tj. struktura veoma velike tvrdoće. Kaljenje ima za cilj dobivanje jako tvrde strukture martenzita i sastoji se od grijanja čelika do austenitne temperature te brzog hlađenja.

Kaljenje Pretvorba austenita u martenzit ima svoj početak i kraj, tj odvija se u određenom temperaturnom intervalu kao na dijagramu 1. Početak pretvorbe Ms (start) počinje na nižim tempoeraturama i traje do neke temperature koja je kraj pretvorbe, a označava se s Mf (finish-kraj). Početak i kraj pretvorbe ovise o postotku ugljika i drugih legirajućih elemenata; dijagram 2. 1. 2.

Kaljenje Prilikom kaljenja jedan dio austenita se ne pretvori u martenzit i njega nazivamo zaostali austenit To je neželjena pojava koja kasnije čini niz problema u strukturi Količina zaostalog austenita ovisi o temperaturi početka i završetka pretvorbe Postotak zaostalog austenita smanjuje se prema nižim teperaturama

Temperatura kaljenja Izbor temperature kaljenja za ugljične čelike radi se na osnovi Fe 3 C dijagrama Za podeutektoidne čelike temp. 30 -50º iznad Ac 3 - potupna austenitizacija Za nadeutektoidne čelike temp. 30 -50º iznad Ac 1 Za legirane čelike pretvorba iznad Ac 1 ili Ac 3 Previsoke temperature ne daju veću tvrdoću, već izazivaju niz negativnih pojava

Sredstva za hlađenje Prema standardu ISO 6743 -14, sredstva za hlađenje koja se primjenjuju u procesu kaljenja dijele se na: H - ulja A - voda i otopine polimera, emulzije S - rastaljene soli G - plinovi F - fluidizirane kupke K - druga sredstva za gašenje

Sredstva za hlađenje Voda ima najjači intenzitet hlađenja koji se može povećati dodavanjem kiseline ili lužine do 10% Ulja, njihov intenzitet ovisi o viskozitetu, pa tako rjeđa ulja brže odvode toplinu od gušćih ulja. Rastaljeni metali, najčešće koristimo olovo i cink. Rastaljene soli, mješavine natrijeva klorida, kalcijeva klorida, barijeva klorida Zrak, najsporiji način hlađenja koji može biti sa mirujućim zrakom ili pod tlakom.

Sredstva za hlađenje Prilikom uranjanja vrućeg obratka u sredstvo za hlađenje koje stvara parni omotač ohlađivanje se odvija u tri faze: - faza parnog omotača - faza vrenja - faza konvekcije

Sredstva za hlađenje U fazi parnog omotača, koji nastaje po uranjanju vrućeg obratka u sredstvo za hlađenje, oko obratka se stvara parni omotač koji djeluje kao izolacija i sprječava hlađenje. U fazi vrenja – vrenje sredstva za hlađenje brzo odvodi toplinu s predmeta. U fazi konvekcije, pri temperaturi obratka nižom od temperature vrenja sredstva gašenja, toplina se odvodi samo izmjenom strujanja topline - konvekcijom sa sredstvom za hlađenje. U mehaniziranim kalionicama danas se koristi i programirano ohlađivanje vodenim tuševima ili strujom vodene magle Postrojenja su dosta skupa i primjenjuju se jedino u velikoserijskoj proizvodnji.

Pitanja za provjeru usvojenosti sadržaja Objasni postupak kaljenja. Kako nastaje martenzitna struktura i koja su joj svojstva? Što je zaostali austenit? Kako temperatura utječe na kaljenje? Nabroj i napiši sredstva za hlađenje Napiši i objasni tri faze ohlađivanja obratka.

HVALA NA PAŽNJI