Tepelné zpracování odlitků ze středně a nízkolegované oceli

Středně a nízkolegované oceli jsou velkou skupinou legovaných ocelí s obsahem legujících prvků (především chemických prvků jako křemík, mangan, chrom, molybden, nikl, měď a vanad) nižším než 8 %. Odlitky ze středně a nízkolegované oceli mají dobrou prokalitelnost a po správném tepelném zpracování lze získat dobré komplexní mechanické vlastnosti.

 

Specifikace tepelného zpracování nízko a středně legovaných ocelových odlitků
Stupeň	Kategorie oceli	Specifikace tepelného zpracování
		Metoda léčby	Teplota / ℃	Způsob chlazení	Tvrdost / HBW
ZG16Mn	Manganová ocel	Normalizace	900	Chlazení na vzduchu	/
		Temperování	600
ZG22Mn	Manganová ocel	Normalizace	880–900	Chlazení na vzduchu	155
		Temperování	680–700
ZG25Mn	Manganová ocel	Žíhání nebo temperování	/	/	155–170
ZG25Mn2	Manganová ocel				200–250
ZG30Mn	Manganová ocel				160–170
ZG35Mn	Manganová ocel	Normalizace	850–860	Chlazení na vzduchu	/
		Temperování	560–600
ZG40Mn	Manganová ocel	Normalizace	850–860	Chlazení na vzduchu	163
		Temperování	550–600	Chlazení v peci
ZG40Mn2	Manganová ocel	Žíhání	870–890	Chlazení v peci	187-255
		Kalení	830–850	Chlazení v oleji
		Temperování	350–450	Chlazení na vzduchu
ZG45Mn	Manganová ocel	Normalizace	840–860	Chlazení na vzduchu	196-235
		Temperování	550–600	Chlazení v peci
ZG45Mn2	Manganová ocel	Normalizace	840–860	Chlazení na vzduchu	≥ 179
		Temperování	550–600	Chlazení v peci
ZG50Mn	Manganová ocel	Normalizace	860–880	Chlazení na vzduchu	180–220
		Temperování	570–640	Chlazení v peci
ZG50Mn2	Manganová ocel	Normalizace	850–880	Chlazení na vzduchu	/
		Temperování	550–650	Chlazení v peci
ZG65Mn	Manganová ocel	Normalizace	840–860	/	187-241
		Temperování	600–650
ZG20SiMn	Siliko-manganová ocel	Normalizace	900–920	Chlazení na vzduchu	156
		Temperování	570–600	Chlazení v peci
ZG30SiMn	Siliko-manganová ocel	Normalizace	870–890	Chlazení na vzduchu	/
		Temperování	570–600	Chlazení v peci
		Kalení	840–880	Chlazení v oleji/vodě	/
		Temperování	550–600	Chlazení v peci
ZG35SiMn	Siliko-manganová ocel	Normalizace	860–880	Chlazení na vzduchu	163–207
		Temperování	550–650	Chlazení v peci
		Kalení	840–860	Chlazení v oleji	196–255
		Temperování	550–650	Chlazení v peci
ZG45SiMn	Siliko-manganová ocel	Normalizace	860–880	Chlazení na vzduchu	/
		Temperování	520–650	Chlazení v peci
ZG20MnMo	Manganová molybdenová ocel	Normalizace	860–880	/	/
		Temperování	520–680
ZG30CrMnSi	Chrommanganová silikonová ocel	Normalizace	800–900	Chlazení na vzduchu	202
		Temperování	400–450	Chlazení v peci
ZG35CrMnSi	Chrommanganová silikonová ocel	Normalizace	800–900	Chlazení na vzduchu	≤ 217
		Temperování	400–450	Chlazení v peci
		Normalizace	830–860	Chlazení na vzduchu	/
			830–860	Chlazení v oleji
		Temperování	520–680	Chlazení na vzduchu/peci
ZG35SiMnMo	Silikomangan-molybdenová ocel	Normalizace	880–900	Chlazení na vzduchu	/
		Temperování	550–650	Chlazení na vzduchu/peci
		Kalení	840–860	Chlazení v oleji	/
		Temperování	550–650	Chlazení v peci
ZG30Cr	Chromová ocel	Kalení	840–860	Chlazení v oleji	≤ 212
		Temperování	540–680	Chlazení v peci
ZG40Cr	Chromová ocel	Normalizace	860–880	Chlazení na vzduchu	≤ 212
		Temperování	520–680	Chlazení v peci
		Normalizace	830–860	Chlazení na vzduchu	229-321
		Kalení	830–860	Chlazení v oleji
		Temperování	525–680	Chlazení v peci
ZG50Cr	Chromová ocel	Kalení	825–850	Chlazení v oleji	≥ 248
		Temperování	540–680	Chlazení v peci
ZG70Cr	Chromová ocel	Normalizace	840–860	Chlazení na vzduchu	≥ 217
		Temperování	630–650	Chlazení v peci
ZG35SiMo	Silikonová molybdenová ocel	Normalizace	880–900	/	/
		Temperování	560–580
ZG20Mo	Molybdenová ocel	Normalizace	900–920	Chlazení na vzduchu	135
		Temperování	600–650	Chlazení v peci
ZG20CrMo	Chrom-molybdenová ocel	Normalizace	880–900	Chlazení na vzduchu	135
		Temperování	600–650	Chlazení v peci
ZG35CrMo	Chrom-molybdenová ocel	Normalizace	880–900	Chlazení na vzduchu	/
		Temperování	550–600	Chlazení v peci
		Kalení	850	Chlazení v oleji	217
		Temperování	600	Chlazení v peci

 

Charakteristika tepelného zpracování odlitků ze středně a nízkolegované oceli:

1. Odlitky ze středně a nízkolegované oceli se většinou používají ve strojírenském průmyslu, jako jsou automobily, traktory, vlaky, stavební stroje a hydraulické systémy. Tato průmyslová odvětví vyžadují odlitky s dobrou pevností a houževnatostí. Pro odlitky vyžadující pevnost v tahu menší než 650 MPa se obecně používá normalizační + popouštěcí tepelné zpracování; pro odlitky ze středně a nízkolegované oceli, které vyžadují pevnost v tahu větší než 650 MPa, se používá kalení + vysokoteplotní popouštění tepelné zpracování. Po kalení a popouštění je metalurgickou strukturou ocelového odlitku temperovaný sorbit, aby se získala vyšší pevnost a dobrá houževnatost. Pokud však tvar a velikost odlitku nejsou vhodné pro kalení, mělo by se místo kalení a popouštění použít normalizace + temperování.

2. Před kalením a popouštěním odlitků ze středně a nízkolegované oceli je lepší provést normalizaci nebo normalizaci + popouštění předúpravu. Tímto způsobem může být krystalové zrno ocelového odlitku zjemněno a struktura stejnoměrná, čímž se zesílí účinek konečného kalení a popouštění a také se napomůže vyhnout se nepříznivým účinkům licího napětí uvnitř odlitku.

3. Po zpracování kalením by odlitky ze středně a nízkolegované oceli měly co nejvíce získat martenzitickou strukturu. K dosažení tohoto cíle by měla být zvolena teplota kalení a chladící médium podle třídy lité oceli, prokalitelnosti, tloušťky stěny odlitku, tvaru a dalších faktorů.

4. Aby se upravila struktura kalení ocelolitiny a eliminovalo se kalicí napětí, odlitky ze středně a nízkolegované oceli by měly být temperovány ihned po kalení.

5. Za předpokladu nesnížení pevnosti ocelových odlitků lze kalit odlitky ze středně uhlíkové nízkolegované vysokopevnostní oceli. Tvrzením lze zlepšit plasticitu a houževnatost ocelových odlitků.

 

Teplota a tvrdost nízkolegované oceli po tepelném zpracování QT
Nízko a středně legovaná ocel	Teplota kalení / ℃	Teplota temperování / ℃	Tvrdost / HBW
ZG40Mn2	830–850	530–600	269 ​​- 302
ZG35Mn	870–890	580–600	≥ 195
ZG35SiMnMo	880–920	550–650	/
ZG40Cr1	830–850	520–680	/
ZG35Cr1Mo	850–880	590–610	/
ZG42Cr1Mo	850–860	550–600	200–250
ZG50Cr1Mo	830–860	540–680	200–270
ZG30CrNiMo	860–870	600–650	≥ 220
ZG34Cr2Ni2Mo	840–860	550-600	241-341