Toplinska obradba
Posted: 15 Apr 2008, 23:20
Zapocinjem jednu temu na koju cu dodavati slike, crteze i dijagrame. Pa koga zanima, a bilo je nesto govora na samogradnji, neka slobodno i kriticki dopuni.
Dakle:
Osnove toplinske obradbe
Toplinska obradba je niz postupaka kojima se leguri (slitini) mijenjaju svojstva. U krutom stanju legura se podvrgava kontinuiranom slijedu ugrijavanja i hlađenja da bi se promijenila struktura materijala. Stoga se na dijagramu temperatura – vrijeme prate promjene.
Materijal se zagrijava s temperature t0 na tempereturu t1. To zagrijavanje traje neko vrijeme Tgr. Pri zagrijavanju prvo se grije rub, pa nakon toga jezgra, jer toplini treba neko vrijeme da prođe i progrije cijeli materijal. Nakon toga slijedi hlađenje s temperature t1 na t0. Za to je potrebito neko vrijeme Th.
Kao i u fizici, gdje postoje brzine gibanja tijela, tako i u toplinskoj obradbi razlikujemo brzine zagrijavanja vu i brzine hlađenja materijala vh.
Tijekom zagrijavanje materijalu se povećava obujam, zbog povišenja temperature. Kako se materijal hladi, tako se smanjuje i volumen. No ukoliko je došlo do promjene strukture materijala (kristalna rešetka), tada je i volumen promijenjen u odnosu na početno stanje.
Fe-Fe3C dijagram do 2,03% C (ovo cu dodati)
Prelaskom iz jesnog područja u drugo, željezo mijenja svoje stanje i kristalnu strukturu. Tako ovisno o temperaturi i količini ugljika u čeliku razlikujemo slijedeće faze: austenit, ferit, martenzit, perlit i bainit.
Razlikujemo i dvije prijelazne temperature:
A1 – temperatura prve fazne pretvorbe materijala (austenit u perlit i obrnuto)
A3 – temperatura druge fazne pretvorbe (austenit u ferit i obrnuto)
Pri zagrijavanju uz oznaku A1 stavlja se c – Ac1, a pri hlađenju se piše Ar1.
Toplinskom obradbom žele se postići najprikladnija svojstva s obzirom na namjenu. Da bi se ta svojstva postigla, pojedine vrste čelika podvrgavaju se određenoj vrsti toplinske obradbe. Razlikujemo dvije glavne vrste toplinske obrade:
- postupci koji se izvode u željezarama
- postupci koji se obavljaju u kalionocama
U željezarama se izvode:
a) normalizacija – radi se na kvalitetnijim – konstrukcijskim čelicima i na svim vrstama kvalitetnih i plemenitih čelika
b) sferoidizacija – izvodi se na konstrukcijskim čelicima s garantiranim sastavom elemenata (osim austenitnih, manganskih i alatnih čelika).
U kalionicama se izvode, ovisno o vrsti čelika:
a) za konstrukcijske čelike:
- za cementiranje - cementiranje (pougljučavanje + kaljenje + popuštanje)
- za poboljšavanje – poboljšavanje (kaljenje + visoko popuštanje)
- za opruge – poboljšavanje
- otporni pri visokim temperaturama – poboljšavanje
- nitriranje – poboljšavanje + nitriranje
- valjne ležaje – kaljenje + nisko popuštanje
- otporne na trošenje niskolegirani – poboljšavanje
- otporne na trošenje visokolegirani – gašenje
- za ventile srednjelegirani – poboljšavanje
- za ventile visokolegirani – gašenje
- austenitni kemijski otporni i vartootporni čelici – gašenje
- feritni vatrootporni - sferoidizacija
b) za alatne čelike:
- za hladni rad – kaljenje + nisko popuštanje
- za hladni i topli rad – kaljenje + nisko ili visoko popuštanje
- za topli rad – kaljenje + visoko popuštanje
- alatni otporni na koroziju – kaljenje + nisko popuštanje
- brzorezni čelici – kaljenje + visoko popuštanje
U željezarama se rade slijedeće toplinske obrade: normalizacija, sferoidizacija i gašenje.
U kalionicama se rade: normalizacija, sferoidizacija, gašenje + nisko popuštanje, kaljenje, kaljenje + visoko popuštanje, poboljšavanje, cementiranje, nitriranje.
U kovačnicama se rade: rekristalizacija, normalizacija, sferoidizacija, žarenje za redukciju napetosti.
Kvalitetni i plemeniti čelici čine oko 15% ukupne proizvodnje čelika. Čelici koji se obrađuju postupcima kaljenja, poboljšavanja i cementiranja čine oko 90% kvalitetnih i plemenitih čelika. 9,9% čine austenitni čelici i 0,1% su brzorezni čelici.
Dakle:
Osnove toplinske obradbe
Toplinska obradba je niz postupaka kojima se leguri (slitini) mijenjaju svojstva. U krutom stanju legura se podvrgava kontinuiranom slijedu ugrijavanja i hlađenja da bi se promijenila struktura materijala. Stoga se na dijagramu temperatura – vrijeme prate promjene.
Materijal se zagrijava s temperature t0 na tempereturu t1. To zagrijavanje traje neko vrijeme Tgr. Pri zagrijavanju prvo se grije rub, pa nakon toga jezgra, jer toplini treba neko vrijeme da prođe i progrije cijeli materijal. Nakon toga slijedi hlađenje s temperature t1 na t0. Za to je potrebito neko vrijeme Th.
Kao i u fizici, gdje postoje brzine gibanja tijela, tako i u toplinskoj obradbi razlikujemo brzine zagrijavanja vu i brzine hlađenja materijala vh.
Tijekom zagrijavanje materijalu se povećava obujam, zbog povišenja temperature. Kako se materijal hladi, tako se smanjuje i volumen. No ukoliko je došlo do promjene strukture materijala (kristalna rešetka), tada je i volumen promijenjen u odnosu na početno stanje.
Fe-Fe3C dijagram do 2,03% C (ovo cu dodati)
Prelaskom iz jesnog područja u drugo, željezo mijenja svoje stanje i kristalnu strukturu. Tako ovisno o temperaturi i količini ugljika u čeliku razlikujemo slijedeće faze: austenit, ferit, martenzit, perlit i bainit.
Razlikujemo i dvije prijelazne temperature:
A1 – temperatura prve fazne pretvorbe materijala (austenit u perlit i obrnuto)
A3 – temperatura druge fazne pretvorbe (austenit u ferit i obrnuto)
Pri zagrijavanju uz oznaku A1 stavlja se c – Ac1, a pri hlađenju se piše Ar1.
Toplinskom obradbom žele se postići najprikladnija svojstva s obzirom na namjenu. Da bi se ta svojstva postigla, pojedine vrste čelika podvrgavaju se određenoj vrsti toplinske obradbe. Razlikujemo dvije glavne vrste toplinske obrade:
- postupci koji se izvode u željezarama
- postupci koji se obavljaju u kalionocama
U željezarama se izvode:
a) normalizacija – radi se na kvalitetnijim – konstrukcijskim čelicima i na svim vrstama kvalitetnih i plemenitih čelika
b) sferoidizacija – izvodi se na konstrukcijskim čelicima s garantiranim sastavom elemenata (osim austenitnih, manganskih i alatnih čelika).
U kalionicama se izvode, ovisno o vrsti čelika:
a) za konstrukcijske čelike:
- za cementiranje - cementiranje (pougljučavanje + kaljenje + popuštanje)
- za poboljšavanje – poboljšavanje (kaljenje + visoko popuštanje)
- za opruge – poboljšavanje
- otporni pri visokim temperaturama – poboljšavanje
- nitriranje – poboljšavanje + nitriranje
- valjne ležaje – kaljenje + nisko popuštanje
- otporne na trošenje niskolegirani – poboljšavanje
- otporne na trošenje visokolegirani – gašenje
- za ventile srednjelegirani – poboljšavanje
- za ventile visokolegirani – gašenje
- austenitni kemijski otporni i vartootporni čelici – gašenje
- feritni vatrootporni - sferoidizacija
b) za alatne čelike:
- za hladni rad – kaljenje + nisko popuštanje
- za hladni i topli rad – kaljenje + nisko ili visoko popuštanje
- za topli rad – kaljenje + visoko popuštanje
- alatni otporni na koroziju – kaljenje + nisko popuštanje
- brzorezni čelici – kaljenje + visoko popuštanje
U željezarama se rade slijedeće toplinske obrade: normalizacija, sferoidizacija i gašenje.
U kalionicama se rade: normalizacija, sferoidizacija, gašenje + nisko popuštanje, kaljenje, kaljenje + visoko popuštanje, poboljšavanje, cementiranje, nitriranje.
U kovačnicama se rade: rekristalizacija, normalizacija, sferoidizacija, žarenje za redukciju napetosti.
Kvalitetni i plemeniti čelici čine oko 15% ukupne proizvodnje čelika. Čelici koji se obrađuju postupcima kaljenja, poboljšavanja i cementiranja čine oko 90% kvalitetnih i plemenitih čelika. 9,9% čine austenitni čelici i 0,1% su brzorezni čelici.