Označení kalená ocel
DIN 10027 shrnuje oceli kalené a tepelně zpracovatelné oceli do samostatné skupiny ocelí. Společně tyto dva speciální druhy oceli tvoří samostatný druh oceli. Teoreticky lze do této skupiny přidat také nitridační oceli, ale DIN to ve své klasifikaci nedělá, ale zachází s nitridačními ocelemi jako s typem mikrolegované oceli.
Původ označení
Název cementační ocel je odvozen od takzvaného cementačního kalení, pro které se tyto oceli většinou používají. Toto případné kalení dává ocelí obzvláště tvrdý a odolný povrch.
Obecné vlastnosti cementačních ocelí
Obsahy uhlíku mezi 0,1 a 0,2% jsou zvláště typické pro cementační oceli. Cementační oceli jsou buď nelegované, nebo pouze nízkolegované oceli. Jsou speciálně vyrobeny pro následné cementování a mají potřebné vlastnosti.
Cementování
Cementování by mělo dát obrobkům velmi tvrdý (martenzitický) povrch, ale jádro obrobku by mělo zůstat stejně tuhé jako dříve. Z tohoto důvodu se používají hlavně nelegované oceli nebo pouze velmi nízkolegované oceli, protože tyto oceli nelze kalit.
Aplikace cementování
Cementové kalení se používá například při výrobě součástí, jako jsou ozubená kola nebo hnací součásti, kde nejdůležitější je povrch odolný proti opotřebení, vysoká nosnost a vyšší únavová pevnost a houževnatost jádra.
Proces kalení
Protože obsah uhlíku v cementační oceli je tak nízký, že nepostačuje pro povrchovou úpravu, musí být nejprve „nauhličeny“ zejména povrchové vrstvy. Ve skutečnosti následuje kalení a na konci procesu je ocel „temperována“.
Nauhličování
Nauhličování má obohatit povrchovou vrstvu obrobku uhlíkem, takže zejména povrchová vrstva může být během následného vytvrzování martenizována. Nauhličování se provádí do hloubky mezi 0,1 a 4 mm, v závislosti na obrobku a požadavcích kladených na povrchovou vrstvu.
Nauhličování probíhá v teplotním rozsahu mezi 880 ° C a 950 ° C, v závislosti na typu oceli. Možné jsou i vyšší teploty, aktuálně se používá až 1050 ° C. Nauhličovací činidlo se může lišit:
- Roztavená sůl
- Uhlíkový prášek nebo uhlíkový granulát v takzvané uhelné krabici (někdy ji ještě ručně vyrábějí malí kováři)
- Plynné atmosféry (nauhličování plynem)
- Vakuové nauhličování, občas pomocí plazmy (ale není to nezbytně nutné)
Kalení a popouštění
Po nauhličení probíhá kalení v kapalném nebo plynném zhášeči. Konečný výsledek jasně určuje teplota zhášedla, materiál a typ popouštění.
tipy a triky
Popouštění oceli, známé také jako modření, slouží především k uvolnění napětí uvnitř obrobku, které vzniklo procesem kalení. Za tímto účelem se obrobek specificky zahřívá na určitou teplotu (po procesu kalení). Výsledek určuje teplota; příliš vysoké teploty vedou ke ztrátě houževnatosti.
