Chemické tepelné zpracování ocelových odlitků znamená umístění odlitků do aktivního média při určité teplotě pro zachování tepla, takže jeden nebo několik chemických prvků může proniknout na povrch. Chemické tepelné zpracování může změnit chemické složení, metalografickou strukturu a mechanické vlastnosti povrchu odlitku. Běžně používané procesy chemického tepelného zpracování zahrnují nauhličování, nitridaci, karbonitridaci, boronizaci a metalizaci. Při chemickém tepelném zpracování odlitků je třeba komplexně zvážit tvar, velikost, stav povrchu a povrchové tepelné zpracování odlitku.
1. Nauhličování
Nauhličování se týká zahřívání a izolace odlitku v nauhličovacím médiu a poté infiltrace atomů uhlíku do povrchu. Hlavním účelem nauhličování je zvýšit obsah uhlíku na povrchu odlitku a zároveň vytvořit v odlitku určitý gradient obsahu uhlíku. Obsah uhlíku v nauhličované oceli je obecně 0,1 % až 0,25 %, aby bylo zajištěno, že jádro odlitku má dostatečnou houževnatost a pevnost.
Povrchová tvrdost nauhličované vrstvy je obecně 56HRC-63HRC. Metalografická struktura nauhličované vrstvy je jemný jehličkovitý martenzit + malé množství zadrženého austenitu a rovnoměrně rozložené zrnité karbidy. Síťové karbidy nejsou povoleny a objemový podíl zadrženého austenitu obecně nepřesahuje 15 % až 20 %.
Tvrdost jádra odlitku po nauhličení je obecně 30HRC-45HRC. Metalografická struktura jádra by měla být nízkouhlíkový martenzit nebo nižší bainit. Není dovoleno mít podél hranice zrn masivní nebo vysrážený ferit.
Ve skutečné výrobě existují tři běžné způsoby nauhličování: pevné nauhličování, kapalné nauhličování a plynové nauhličování.
2. Nitridace
Nitridací se rozumí proces tepelného zpracování, který infiltruje atomy dusíku do povrchu odlitku. Nitridace se obecně provádí pod teplotou Ac1 a jejím hlavním účelem je zlepšit tvrdost, odolnost proti opotřebení, únavovou pevnost, odolnost proti zadření a odolnost proti atmosférické korozi povrchu odlitku. Nitridace ocelových odlitků se obecně provádí při 480°C-580°C. Pro nitridaci jsou vhodné odlitky obsahující hliník, chrom, titan, molybden a wolfram, jako je nízkolegovaná ocel, nerezová ocel a nástrojová ocel za tepla.
Aby bylo zajištěno, že jádro odlitku má potřebné mechanické vlastnosti a metalografickou strukturu, a aby se snížila deformace po nitridaci, je nutná předúprava před nitridací. U konstrukční oceli je před nitridací vyžadováno zpracování kalením a popouštěním, aby se získala stejnoměrná a jemně temperovaná struktura sorbitu; u odlitků, které se při nitridačním zpracování snadno deformují, je po kalení a popouštění také vyžadováno žíhání na odlehčení pnutí; pro nerezovou ocel a žáruvzdorné ocelové odlitky lze obecně kalit a temperovat, aby se zlepšila struktura a pevnost; u austenitické nerezové oceli lze použít roztokové tepelné zpracování.
Čas odeslání: 21. července 2021