vědomosti

 

Tepelné zpracování je klíčovou fází v transformaci oceli a kalení, jako nejdůležitější proces mezi nimi, přímo určuje vlastnosti oceli. Co je to tendence ke kalení? Jak ovlivňuje vnitřní kvalitu oceli? Dnes se tomuto tématu ponoříme.

 

01 Co je to tendence k vytvrzování?

Obrázek 1 Kalení ocelových materiálů

Kalitelnost je inherentní vlastnost kovových materiálů, zejména oceli, vytvářet uvnitř strukturu s vysokou tvrdostí a nízkou plasticitou (hlavně martenzit) při rychlém ochlazování, jako je svařování nebo kalení při tepelném zpracování. Čím větší je tato tendence, tím je pravděpodobnější, že materiál po rychlém ochlazování ztvrdne a zkřehne.

 

02 Základní logika otužující se tendence

Prokalitelnost oceli v podstatě odráží snadnost, s jakou se její podchlazený austenit během ochlazování transformuje na martenzit. Tento proces závisí hlavně na dvou faktorech: 1. Chemické složení je zásadní: Uhlík (C) je nejvýznamnějším prvkem ovlivňujícím prokalitelnost. Čím vyšší je obsah uhlíku, tím snadněji se tvoří martenzit s vysokým obsahem uhlíku a tím vyšší je tvrdost. Ačkoli legující prvky (jako je chrom (Cr), molybden (Mo), vanad (V) atd.) po kalení významně nezvyšují tvrdost, mohou zvýšit stabilitu austenitu, inhibovat transformaci perlitu nebo bainitu a tím podpořit tvorbu martenzitu, což nepřímo zvyšuje prokalitelnost. 2. Rychlost ochlazování je vnější faktor: Rychlost ochlazování musí být vyšší než kritická rychlost ochlazování materiálu, aby se potlačily další transformace difuzního typu a donutily podchlazený austenit k transformaci na martenzit.

 

03 Hlavní rizika spojená s tendencí k prokalitelnosti

Vysoká prokalitelnost je při svařování velmi znepokojivá, zejména proto, že přímo zvyšuje riziko vzniku trhlin za studena (zejména opožděných trhlin), což je obzvláště znepokojivé u CrMo oceli pro tlakové nádoby. Vznik trhlin za studena je výsledkem kombinovaného účinku zpevněné struktury, difuzního vodíku a omezujícího napětí.

o Zpevněná struktura poskytuje matrici citlivou na trhliny: Martenzitická struktura je tvrdá a křehká se špatnou plasticitou, což ztěžuje uvolnění napětí plastickou deformací. Obsahuje mnoho mikrodefektů, které vytvářejí podmínky pro vznik trhlin.

o Úloha vodíku: Atomy vodíku začleněné do svarového švu během svařování difundují a hromadí se v oblastech koncentrace napětí (jako jsou hranice zrn martenzitických desek) během ochlazování, čímž vytvářejí obrovský tlak, což způsobuje křehnutí materiálu (vodíkové křehnutí), vyvolává trhliny a podporuje jejich šíření. Vysokouhlíkový martenzit je vysoce citlivý na vodíkové křehnutí.

o Úloha napětí: Tepelné napětí způsobené nerovnoměrným ohřevem a ochlazováním svarového spoje, transformační napětí v důsledku asynchronní transformace mikrostruktury a strukturální omezující napětí společně tvoří hnací sílu šíření trhliny.

 

Vigor má více než 20 let zkušeností a profesionální tým v oblasti odlitků a kování, stejně jako v procesech následného ošetření. Máte-li jakékoli dotazy nebo potřebujete-li vypracovat konkrétní produkt, neváhejte nás kontaktovat na adrese info@castings-forging.com