Hőkezelés
Órán használt slideok (PDF-re konvertálva)
Célja
Az acél szövetszerkezetének a technológiai, illetve a felhasználási céloknak leginkább megfelelő tulajdonságot mutató állapotba hozása.
Lényege
Az acélt különböző „hőkezelési hőmérsékletre” hevítve, ezután másmás sebességgel lehűtve a szövetszerkezet megváltozik, amely az anyagnak új tulajdonságokat ad.
Folyamata
Hevítés a megfelelő hőmérsékletre
- A túl gyors hevítés a külső és belső anyagrészek között feszültséget okoz, a túl lassú pedig szemcsedurvulással jár, ezért a hevítést optimalizálni kell
- Melegítés során lassan kell a hőmérsékletet növelni, hogy az anyag egyenletesen hevüljön át. Különösen olyan tárgyaknál, ahol nagy átmérőkülönbségek vannak, könnyen olyan nagy belső feszültségek ébrednek, ami repedéshez vezethet, illetve a kiálló vékonyabb részek túlhevülhetnek. Az ilyen részeket védőborításokkal kell ellátni
- A túl lassú hevítés a krisztallitok megnövekedéséhez, a szemcseszerkezet durvulásához vezethet.
Hőntartás a hőkezelési hőmérsékleten
- Az anyag belső részeinek is át kell venniük az adott hőmérsékletet, de a túl hosszú ideig tartó hőntartás szemcsedurvuláshoz vezet
- Megfelelő időre van szükség, míg a tárgy teljes keresztmetszetében átveszi a kívánt hőfokot, vagy ha kell megtörténik az allotrópikus átalakulás
- Bizonyos eljárásoknál viszont csak a kívánt rétegvastagságig bekövetkező átalakulás a cél
Hűtés a megfelelő sebességgel
- A túl gyors hűtés a külső és belső anyagrészek között feszültséget okoz,a túl lassú pedig a hőkezelés eredménytelenségéhez vezethet
- Hűtésnél figyelembe kell venni a tárgy méretét, alakját a rajta levő méretváltozásokat
- Éles bemetszéseknél is repedések keletkezhetnek, ezért ezeket védeni kell
- A hűtőfürdőbe mártáskor a tárgy a legkisebb felületen érintkezzen a közeggel, mert ilyenkor az elvetemedés lehetősége a legkisebb
- Vízzel való hűtéskor a tárgyat mozgatni kell, mert a víz forrásakor helyileg kialakuló gőznek rossz a hűtőhatása, és ez egyenlőtlen szövetszerkezetet eredményez.
Hőkezelési eljárások
- Hőkezeléssel az acélok szövetszerkezete és így az anyag tulajdonságai is megváltoznak
- Befolyásoló tényezők:
- hevítés hőfoka
- hőntartás ideje
- kritikus hűtési sebesség
- alkalmazott hűtési sebesség
- Hőkezelési eljárások csoportosítása:
- kiegyenlítő hőkezelések
- lágyító hőkezelések
- keménységfokozó hőkezelések
- szívósságot fokozó hőkezelések
- kéregötvöző hőkezelések
Az acélok hőkezelése
- Az acélok alapvetően fontos tulajdonságai a szilárdság, a szívósság és az alakíthatóság
- Ötvözéssel, hőkezeléssel ezek a tulajdonságok bármely más fémnél nagyobb mértékben változtathatók
- Hőkezeléskor tehát a fémek kristály- és szövet-szerkezetének, szemcseméretének módosításával tudjuk a mechanikai tulajdonságokat megváltoztatni
Edzés - keménységfokozó hőkezelés
- Cél az anyag keménységének fokozása
- Hűtés: normál edzésnél vízben, kombinált edzésnél vízben, majd olajban.
Nemesítés - szívósságot növelő hőkezelés
- Az egymást követő edzés plusz megeresztés, az anyag szívósságát fokozza
- Hűtés először vízben, majd melegítés olajban, befejező hűtés levegőn
Felületi hőkezelések
- Az acélok hőkezelési eljárásait az elérhető tulajdonságváltozások szerint lehet csoportosítani
- A mag és a kéreg tulajdonágainak beállítása
- Cél: nagyszilárdságú szívós magon kemény kopásálló réteg létrehozása
- Nemesítés (edzés + magas hőmérsékletű megeresztés) + felületi edzések
Hőkezelési folyamatok összegzése
