Strojrensk technologie Kalen a povrchov kalen Definice kalen

Strojírenská technologie Kalení a povrchové kalení

Definice kalení � Kalení je tepelné zpracování při kterém získává materiál tvrdost a odolnost proti opotřebení � Kalitelnost je schopnost oceli dosáhnout kalením zvýšenou tvrdost � Předpoklad � Kalitelné oceli – obsah 0, 2 až 2% uhlíku � Nevýhodou � Kalený kalitelnosti - materiál s vyšším obsahem uhlíku kalení je křehkost materiál je špatně obrobitelný nebo vůbec neobrobitelný

Princip kalení �Ohřev na kalící teplotu Různá teplota Podle druhu oceli U nelegovaných ocelí ovlivněn obsahem uhlíku U legovaných navíc i legovacími prvky �Rozsah kalících teplot běžně 750 �U nástrojových ocelí až 1250°C �Rychlé ochlazení až 1050°C VIDEO – ukázka kalení do vody (1: 51)

Kalící prostředí Voda Olej Vzduch Solná lázeň

Nástroje ke kalení �Špička sekáče �Zuby pily �Soustružnické nože �Zuby frézy �Rýsovací jehla �Důlčík �Povrch čepů �Vrtáky �Nože �Ozubená kola �Obecně většina obráběcích nástrojů

K zapamatování… � Zakalení na velkou křehkost – „překalení“ � Nejčastěji zlomení ostří (typicky sekáč při úderu z boku) � Důvod - přílišná křehkost ? � Příčina - zakalení na příliš velkou tvrdost � Řešení překování a popuštění na nižší tvrdost vzroste houževnatost Tvrdost a houževnatost spolu úzce souvisí a u kalení musíme nalézt ideální kompromis mezi nimi. Nemůžeme dosáhnout oboje zároveň.

Povrchové kalení �Kalení pouze na povrchu součásti Jádro materiálu zůstává měkké a houževnaté Povrch materiálu tvrdý a odolný opotřebení �Hloubka kalení je závislá na: Délce času prohřátí Rychlosti ochlazení Obvykle kalíme do hloubky max. 3 mm Pro zvláštní účely však i do větší hloubky �Vhodné pro oceli s nízkým obsahem uhlíku �Vzniká však velké vnitřní pnutí (rozdílné struktury) �Lze takto kalit ale i šedou litinu

Princip povrchového kalení �Rychlý ohřev na požadovanou �Okamžité prudké ochlazení teplotu Doporučeno ihned následné další tepelné zpracování pro snížení vnitřního pnutí

Tradiční způsoby povrchového kalení PLAMENEM � Ohřev přímým plamenem � Kyslík + acetylén � Ochlazení vodní sprchou � Automatizace kalení � I pro malý počet předmětů � Potřeba žíhání (vnitřní pnutí) � Druhy: VIDEO – plamen (1: 00) INDUKČNĚ � Vložení do induktoru (cívky) � Ohřev vysokofrekvenčním proudem � Rychlý ohřev (pár vteřin) � Následuje zakalení � Konečná operace � Druhy: VIDEO – indukce (2: 36) Jednorázový (ochlazení najednou) Jednorázový (ohřev celého výrobku) Postupný (hořák následován vodní sprchou) Postupný (ohřev části výrobku a okamžité ochlazení) Autor obrázku: MORONator

Laserové povrchové kalení �Moderní způsob VIDEO – laserové �Bez chlazení povrchové kalení (1: 20) Superrychlý ohřev Ochlazení okolním materiálem Použití u samokalitelné oceli (prostředí vzduch) Vhodné pro tvarově složité součásti �Běžně kalení do hloubky 0, 1 až 1, 5 mm �Při delší prodlevě i do větší hloubky. Vhodné pro rozměrově velké výrobky. Jinak: Horší ochlazování Menší kvalita kalení �Šířka kalené vrstvy až 60 mm

Děkuji za pozornost Autor: Milan Kuděj

Seznam použité literatury Literatura: • • • BOTHE, Otakar. Strojírenská technologie I: pro strojírenské učební obory. 1. vyd. Praha: Sobotáles, 1997. ISBN 978 -808 -5920 -420. FISCHER, Ulrich. Základy strojnictví. 1. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2004, 290 s. ISBN 80 -867 -0609 -5. VÁVRA, Pavel a LEINVEBER, Jan. Strojnické tabulky pro střední odborná učiliště. 1. vyd. Praha: SNTL, 1984. 384 s. Videa: • Ukázka kalení – miro 7311. Kalenie. In: Youtube [online]. 17. 11. 2012 [vid. 2013 -08 -23]. Dostupné z: http: //www. youtube. com/watch? v=Ryqcw. LVst. WA • Povrchové kalení indukční – Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava. Povrchové kalení. In: Youtube [online]. 29. 3. 2012 [vid. 2013 -08 -23]. Dostupné z: http: //www. youtube. com/watch? v=s-lhq. UTSm. DM • Povrchové kalení laserové – Whitfield. Welding. YT. Laser Hardening of Tool Steel. In: Youtube [online]. 17. 4. 2013 [vid. 2013 -08 -23]. Dostupné z: http: //www. youtube. com/watch? v=2 c 2 hk. NOa. Qtc • Povrchové kalení plamenem – Thermexmetal. Flame Hardening of Crane Wheel 2011. In: Youtube [online]. 9. 3. 2011 [vid. 2013 -08 -23]. Dostupné z: http: //www. youtube. com/watch? v=dzw 5 q. Qo-i 4 Y Obrázky: • Povrchové kalení plamenem , autor: MORONator https: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Povrchov%C 3%A 9_kalen%C 3%AD_plamenem. jpg Objekty, použité k vytvoření materiálu, jsou součástí SW Smart Notebook, Office. com nebo jeho součástí. Dále jsou využity volné licence obrázků a videí nebo jsou vlastní originální tvorbou autora.