Kalenie

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Kalenie je zohriatie ocele na austenitovú teplotu (niečo nad 700 °C), kde sa podrží až do úplnej premeny na austenit a následné prudké ochladenie (600 °C/s), ktoré môže byť dvojakého typu:

  1. martenzitické
    • nepretržité - je najjednoduchšie a najlacnejšie, ale vznikajú pri ňom vnútorné napätia a maximálne deformácie
    • pretržité - znižuje vnútorné napätie
  2. bajnitické
    • nepretržité
    • izotermické

V súčasnosti sa používa aj indukčné kalenie. Tu sa oceľ zahrieva vírivými prúdmi z cievky (miesto jadra má kalený obrobok) a následne ochladzuje olejom alebo vodou. Podla frekvencie vírivých prúdov sa dá presne definovať kaliaca hĺbka.

Použitie[upraviť | upraviť zdroj]

Kalením sa zvyčajne dosahuje zvýšenie tvrdosti a pevnosti v ťahu, ale znižuje sa ťažnosť a húževnatosť.

Kombinované býva s popúšťaním. Martenzitické štruktúry majú vysoké vnútorné napätia a tie oslabujú materiál a výrobok nie je potom taký húževnatý.

Pri kalení treba dávať pozor nato, že žeravá oceľ zväčší objem ale po zakalení sa k pôvodnému objemu už celkom nevráti. Pri nerovnomernom kalení sa môže obrobok výrazne zdeformovať.

Pri ochladzovaní treba zabezpečiť plynulé prúdenie chladiaceho média zdola nahor, preto treba obrobok do chladiacej kvapaliny strčiť dlhšou stranou nadol, napr. hriadeľ zvislo po osi. Najhorší spôsob ako kaliť, je napr. ponoriť obrobok naležato do plytkej vaničky.

Pri voľbe chladiaceho prostredia treba brať do úvahy požiadavku na vzniknutú štruktúru a tvorbu vnútorných napätí. Najintezívnejším ochladzovacím prostredím je voda. Vysoký kaliaci účinok vyplýva z jej vysokej mernej tepelnej kapacity. Nevýhodou je korózia zariadení. Miernejší ochladzovací účinok má olej. Najčastejšie sa používajú minerálne oleje, ktoré sú chemicky stálejšie a majú vyšší bod vzplanutia ako živočíšne alebo rastlinné. Najmiernejšie a najlacnejšie kaliace prostredie je vzduch. Ochladzovací účinok pokojného vzduchu je však veľmi malý a preto sa používa pod tlakom.

Teória[upraviť | upraviť zdroj]

Pri prudkom ochladení nestihnú komponenty materiálu dosiahnuť rovnovážny stav a tak dochádza k difúznej premene. Pri kalení austenitu dochádza k preklopeniu kubickej plošne centrovanej mriežky (austenitická) do tetragonálnej (martenzitická), na rozdiel od kubickej priestorovo centrovanej (feritickej), ktorá by vznikla pri pomalom ochladzovaní.