Acél edzése

Normál hőkezelés
A fémek és ötvözeteik tulajdonságainak megváltoztatásához az egyik alapvető technológiai folyamatot, a hőkezelést kell alkalmazni. A mechanikai tulajdonságok megváltozása a fémek szerkezetének változásához kapcsolódik, amely a hőmérséklet meghatározott idő alatt bekövetkező változásának eredményeként következik be . Minden hőkezelési művelet magában foglalja a fűtés, az oltás és a hűtés alapvető műveleteit. A hőkezelési műveletek érvényességének megértéséhez fontos ismerni a Fe-Fe3C vas-szén rendszert és az anyagban a hőmérsékletváltozás következtében bekövetkező fázisátalakulásokat.

Térfogati edzés
Az alapvető és nagyon jól ismert kezelés az oltás. A volumetrikus edzés olyan hőkezelési művelet, amely az alkatrész austenitizáló hőmérsékletre történő felmelegítéséből, ezen a hőmérsékleten történő lágyításból, majd olyan sebességű hűtésből áll, amely lehetővé teszi a martenzites vagy bainitos szerkezet kialakulását. Az ausztenitizáló hőmérsékletet 30÷50 ℃-kal magasabbnak feltételezzük, mint az Ac3 hőmérsékletet, amely a Fe-Fe3C vas-szén rendszerből olvasható le (1. ábra).

1. ábra. A Fe-Fe3C diagram töredéke a szénacélok jelölt edzési és lágyítási tartományaival (forrás: L. A. Dobrzański, Fundamentals of material science and metallurgy, WNT)

Az alkatrész melegítését gyakran fokozatosan, több köztes hőmérsékleten történő lágyítással végzik, hogy elkerüljék a hőfeszültségek okozta repedéseket. Az ausztenitizáló, azaz a lágyítási hőmérsékletet is gondosan kell megválasztani, hogy elkerüljük az ausztenitszemcsék növekedését, amely ennek következtében durva martenzitot eredményezne, és így rontaná a mechanikai és üzemi tulajdonságokat, valamint növelné az acél ridegségét. A pontos lágyítási hőmérséklet az acél kémiai összetételétől és különösen a széntartalomtól függ.

A bainitos edzés a hűtés módjában különbözik, amelyet folyamatosan, a kritikusnál kisebb sebességgel végeznek, hogy a bainitos átalakulás végbemehessen. Ilyen kezelés után az acél szerkezete bainit, esetleg martenzittel vagy maradék ausztenittel. Ez a végleges acélszerkezet kedvezően befolyásolja az acél képlékenységét és ütésállóságát, és javítja az acél fáradási ellenállását, ugyanakkor csökkenti a rugalmassági és folyáshatárát. Bainitos edzés izotermikus átalakulással is végezhető, amely egy többlépcsős folyamat, és ausztenites leoltásból, 250-400 ℃ hőmérséklet-tartományban történő izotermikus kitartásból és csendes levegőn szobahőmérsékletre történő lehűtésből áll. Ily módon a termék alacsony hő- és szerkezeti feszültségekkel rendelkezik, és kisebb a repedés és a deformáció lehetősége.

Az acél szerkezetére vonatkozó információkat a hőmérséklettől és a hűtési időtől függően az izotermikus és a folyamatos hűtés során alulhűtött ausztenit átalakulási diagramjai tartalmazzák; ezek az úgynevezett CTP (idő-hőmérséklet-átalakulási) görbék. Ezek alapján határozzák meg a hűtési paramétereket a kívánt szerkezet elérése érdekében, amely következésképpen felelős a késztermékek mechanikai tulajdonságaiért (2. ábra).

2. ábra. A szubeutektoid szénacélok alulhűtött ausztenitjének átalakulási diagramjai: a) CTPi izotermikus hűtés esetén, b) CTPc folyamatos hűtés esetén; ɣ - ausztenit, P - perlit, B - bainit, M - martenzit (forrás: L. A. Dobrzański, Podstawy nauki o materiałówach i metaloznawstwo, WNT)

A keményítés másik típusa a felületi keményítés, amely során csak az alkatrész felületi rétegét melegítik gyorsan, majd gyorsan lehűtik. Ez nem idéz elő nagy feszültségeket és hődeformációkat.

További szimbólumok az acél elnevezésekben

Az acélfajták megnevezésében további szimbólumokat találunk, amelyek gyakran jelzik, hogy a terméket milyen állapotban kell leszállítani a vevőnek.
Így gyakori szimbólumok például a +N, +AR, +M, +QT.

• a +N azt jelenti, hogy a terméket normalizáló lágyításnak vetették alá, azaz 30-50 ℃ Ac3 feletti hőmérsékletre hevítették, majd ezen a hőmérsékleten lágyították és leoltották. Ez a művelet finomszemcsés szerkezetet eredményez, ami kedvezően hat a mechanikai tulajdonságokra. A normalizálást elsősorban ötvözetlen szerkezeti acél alkatrészeken végzik a szerkezet homogenizálása érdekében, általában a további hőkezelés előtt.
• a +AR azt jelzi, hogy nincs szükség hőkezelésre
• +M azt jelzi, hogy a terméket hőmechanikusan hengerelték
• +QT azt jelzi, hogy a terméket hőkezelték, azaz árasztást és edzést végeztek.

Vissza a blog főoldalára

Vissza a blog oldalra