52. - 53. Zušlechťování

Zušlechťování oceli • Účelem je dosáhnout vysoké meze kluzu, pevnosti, odolnosti proti únavě při vysoké houževnatosti • Stav po tomto tepelném zpracování se označuje první doplňkovou číslicí (6,7,8) za značkou oceli (vyšší číslice znamená vyšší pevnost Zušlechtěná ocel má vyšší mez kluzu a hlavně vrubovou houževnatost • Čím vyšší mez kluzu, tím lze ocel více zatížit bez nebezpečí deformace • Čím vyšší vrubová houževnatost tím větší odolnost oceli proti křehkému porušení nenadálými rázy • Pro zušlechťování je vyhrazen teplotní rozsah 400 až 550 dle druhu oceli • K prokalení větších průřezů než 25 až 30 mm je třeba použít legovanou ocel (při zušlechťování je jednou ze základních podmínek prokalení předmětu v celém průřezu, jinak hrozí ze zhoršení mechanických vlastností v nedostatečně zakalené části průřezu) Zušlechťování se provádí tak, že se ocel správně zakalí, načež následuje popouštění (asi l hodinu) na značně vysokou teplotu (až 600°C) a vychladnutí na vzduchu. Při popouštění některých ocelí nemusí být přírůstek vrubové houževnatosti úměrný poklesu pevnosti -> Příčina: Popouštěcí křehkost. Popouštěcí křehkost může vzniknout: a) Izotermicky Během popouštění v oblasti teplot 350° a 550 °C. Lze ji částečně snížit krátkou popouštěcí dobou. b) Anizotermicky Při ochlazování z popouštěcí rychlosti. Lze jí částečně odstranit rychlejším ochlazováním z popouštěcí teploty. Zvlášť náchylné na křehkost jsou: chrómmanganové, chrómvanadové, chrómniklové oceli. Oceli náchylně k popouštěcí křehkosti se ochlazují rychle. Popouštěcí křehkost značně omezuje přísada 0,5 až 1 % molybdenu (podobný účinek má i wolfram). Účelem zušlechťování je dosáhnout optimálních vlastností oceli, tj. při největší mezi kluzu, pevnosti v tahu a mezi únavy získat zároveň nejlepší houževnatost. Zušlechťování se používá hlavně u konstrukčních ocelí s obsahem asi 0,3 až 0,6 % C. Vlastnosti zušlechtěné oceli jsou závislé ve značné míře na prokalitelnosti oceli a velikosti popouštěcí teploty. Rozeznáváme zušlechťování na dolní pevnost, obvyklou u příslušné oceli (označuje se podle ČSN první doplňkovou číslicí 6), na střední pevnost, obvyklou u dané oceli (označuje se podle ČSN první doplňkovou číslicí 7), a na horní pevnost, obvyklou u dané oceli (označuje se podle ČSN první doplňkovou čistící 8). Směry vývoje konstrukčních ocelí k cementování a zušlechťování: • Zvyšování čistoty, rovnoměrnosti vlastností (dodržování zaručeného rozmezí hodnot, jak v dodávaném stavu tak po tepelném zpracování) • Oceli k cementování a nitridování -> Zvýšení pevnosti jádra • Oceli k cementování, u nichž musí být dodržováno pásmo prokalitelnosti • Současné dodávky ocelí mají široká pásma prokalitelnosti, což vede k velkým rozdílům vlastností v konečném stavu (např. obrobitelnosti) • Oceli k zušlechťování - dezoxidace ocelí -> příznivý vliv na tvorbu vměstků -> zvýšení obrobitelnosti • Využitím teoretických poznatků o podstatě pevnosti martenzitu a o důvodech nízkoteplotní popouštěcích křehkostí, umožní dosáhnout u některých nízkolegovaných ocelí (např SiCrV) klasickým způsobem zušlechtění na mez pevnosti až 2 000 MPa.