- materiály pro žáky
- třída 1.S
- STT (1.S)
- 52. - 53. Zušlechťování
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.