Chemické tepelné spracovanie oceľových odliatkov znamená umiestnenie odliatkov do aktívneho média pri určitej teplote na uchovanie tepla tak, aby jeden alebo niekoľko chemických prvkov mohlo preniknúť na povrch. Chemické tepelné spracovanie môže zmeniť chemické zloženie, metalografickú štruktúru a mechanické vlastnosti povrchu odliatku. Bežne používané procesy chemického tepelného spracovania zahŕňajú nauhličovanie, nitridáciu, karbonitridáciu, boronizáciu a metalizáciu. Pri chemickom tepelnom spracovaní odliatkov by sa mal komplexne zvážiť tvar, veľkosť, stav povrchu a povrchové tepelné spracovanie odliatku.
1. Nauhličovanie
Nauhličovanie sa vzťahuje na zahrievanie a izoláciu odliatku v karburizačnom médiu a potom na infiltráciu atómov uhlíka do povrchu. Hlavným účelom nauhličovania je zvýšiť obsah uhlíka na povrchu odliatku, pričom sa v odliatku vytvorí určitý gradient obsahu uhlíka. Obsah uhlíka v nauhličovacej oceli je vo všeobecnosti 0,1 % až 0,25 %, aby sa zabezpečilo, že jadro odliatku má dostatočnú húževnatosť a pevnosť.
Povrchová tvrdosť nauhličenej vrstvy je všeobecne 56HRC-63HRC. Metalografická štruktúra nauhličenej vrstvy je jemný ihličkovitý martenzit + malé množstvo zadržaného austenitu a rovnomerne rozložené granulované karbidy. Sieťové karbidy nie sú povolené a objemový podiel zadržaného austenitu vo všeobecnosti nepresahuje 15 % až 20 %.
Tvrdosť jadra odliatku po nauhličení je všeobecne 30HRC-45HRC. Základnou metalografickou štruktúrou by mal byť nízkouhlíkový martenzit alebo nižší bainit. Nie je dovolené mať masívny alebo vyzrážaný ferit pozdĺž hranice zŕn.
V skutočnej výrobe existujú tri bežné spôsoby nauhličovania: pevné nauhličovanie, kvapalné nauhličovanie a plynové nauhličovanie.
2. Nitridácia
Nitridácia označuje proces tepelného spracovania, ktorý infiltruje atómy dusíka do povrchu odliatku. Nitridácia sa vo všeobecnosti vykonáva pod teplotou Ac1 a jej hlavným účelom je zlepšiť tvrdosť, odolnosť proti opotrebovaniu, únavovú pevnosť, odolnosť proti zadretiu a odolnosť proti atmosférickej korózii povrchu odliatku. Nitridácia oceľových odliatkov sa vo všeobecnosti vykonáva pri 480 °C až 580 °C. Odliatky obsahujúce hliník, chróm, titán, molybdén a volfrám, ako je nízkolegovaná oceľ, nehrdzavejúca oceľ a nástrojová oceľ na formovanie za tepla, sú vhodné na nitridáciu.
Aby sa zabezpečilo, že jadro odliatku má potrebné mechanické vlastnosti a metalografickú štruktúru, a aby sa znížila deformácia po nitridácii, je potrebná predbežná úprava pred nitridáciou. V prípade konštrukčnej ocele sa pred nitridáciou vyžaduje ochladzovanie a popúšťanie, aby sa získala rovnomerná a jemne temperovaná štruktúra sorbitu; pri odliatkoch, ktoré sa pri nitridačnom spracovaní ľahko deformujú, je po kalení a popúšťaní potrebné aj žíhanie na odľahčenie napätia; pre nehrdzavejúcu oceľ a žiaruvzdorné oceľové odliatky môžu byť všeobecne kalené a temperované, aby sa zlepšila štruktúra a pevnosť; pre austenitickú nehrdzavejúcu oceľ možno použiť roztokové tepelné spracovanie.
Čas odoslania: 21. júla 2021