Tepelné zpracování - Technologický postup

18) Tepelné zpracování – technologický postup

Čep je spojovací součástí lisovacího nástroje a je vyroben z materiálu 13 141. Je středně dynamicky namáhán a požaduje se , aby měl tvrdost HV = 230 až 235 (tomu odpovídá hodnota σpt = Rm = 720 až 740 Mpa)

Požadovaná výrobní dávka 80 ks

Porovnání tvrdosti a pevnosti v tahu u ocelí – tabulky str. 237

1. Charakterizujte použitý materiál

2. Navrhněte a popište vhodné tepelné zpracování

3. Vypracujte technologický postup včetně určení teplot a výpočtu časů ohřevu a výdrže a zakreslete časový průběh tepelného zpracování

4. Jak zjistíme požadovanou hodnotu tvrdosti a metodu popište

a)

13 141

• konstrukční ocel nízkolegovaná

• 3 č. – množství legujících prvků

• 4 č. – obsah uhlíku v desetinách

• 5 č. – podrobnější určení oceli

• legující prvky Mn a Si

• více v tabulkách a mat. listech

b)

Zušlechťování

• je vysoko teplotní popuštění (ocel zakalená na martenzitickou strukturu je velmi tvrdá , velmi křehká a náchylná k popraskání. To je způsobeno vnitřním pnutím(strukturním pnutím + teplotní pnutí). Proto je vhodné materiál po kalení popouštět.

• v materiálu dojde ke snížení pevnosti materiálu(Rm), hodnoty meze kluzu(Re), H, ale zároveň se zvyšuje vrubová houževnatost(KC), tažnost(A), kontrakce(Z) a mez únavy(σc)

- docílíme velmi optimální kombinace mechanických vlastností .

Popouštěcí teplota je v rozmezí od 350 do 700oC, ale nejčastěji je 500 až 650oC

Použití – pro konstrukční ušlechtilé oceli

Účel – odstranění vnitřního pnutí a změna struktury(martenzit na bainit)

c)

Technologický postup

1. Příprava materiálu

2. Soustružení

3. Tepelné zpracování

4. Broušení

5. Kontrola

Tepelné zpracování

1. Uložit na rošty(v tabulce zvolit způsob rozložení)

2. Kalit – kalící teplota – najdeme v materiálových listech( 840±10oC )

   • kalící prostředí - najdeme v materiálových listech (ochlazování v oleji)

   • doba ohřevu

   • doba výdrže

   • doba ochlazení

3. Popouštět – výše popouštěcí teploty závisí na požadované pevnosti(tvrdosti) ( teplota- 550 – 690oC – určíme 550oC ze závislosti popouštěcí teploty na mechanických vlastnostech. Na ose y najdeme hodnotu Rm=σpt a z této hodnoty vyneseme přímku rovnoběžnou s osu x. Kde nám přímka protne křivku σpt tak v tom bodě sneseme přímku rovnoběžnou s osou y směrem k ose x. Kde nám přímka protne osu x tak v tom místě odečteme hodnotu popouštěcí teploty )

4. Kontrola(např. 20%) – kontrola tvrdosti

Doba kalení (čas u tepelného zpracování závisí)

• tvar a velikost součásti, druh materiálu, typ pece(ohřívací zařízení), způsob uložení

Charakteristický rozměr je průměr hlavy (ø50)

Doba ohřevu pro kalení

tok = tcharakteristického rozměru pro ohřev . Km . Kp . Ku

tok – čas ohřevu při kalení

Km – koeficient materiálu

Kp – koeficient pece

Ku – koeficient uložení