KategorieTepelné zpracování
Tepelné zpracování oceli: co dělá který proces a co je potřeba pro nabídku
Tepelné zpracování mění to, čím ocel JE, nejen její tvar nebo povrch — žíhání, normalizační žíhání, kalení, popouštění a další procesy posouvají mikrostrukturu vždy k jinému bodu, a teplota, která to zajišťuje, patří ke konkrétní jakosti, ne k oceli obecně. Tato stránka popisuje, co kupující skutečně potřebuje: co dělá který proces, proč zde nelze uvést obecnou teplotu, co se stane s certifikátem materiálu po zpracování a co dodavatel potřebuje, než může připravit nabídku. Hodnoty specifické pro danou jakost najdete na vlastní stránce této jakosti v tomto katalogu.
Procesy tepelného zpracování
Žíhání
Ohřev nad oblast přeměny, výdrž a poté pomalé chladnutí — obvykle v peci — za účelem změkčení oceli, uvolnění vnitřního pnutí a zlepšení obrobitelnosti nebo tvářitelnosti.
Orientační
Zdroj: Trade consensus and standard metallurgical terminology; pgisteel.com describes two unnamed annealing tiers ('Sub-Critical Annealing', 'Full Annealing') by soak temperature without a single 'annealing' menu line to cite as the named service.
Normalizační žíhání
Ohřev nad oblast přeměny s následným chladnutím na klidném vzduchu místo v peci, což dává jemnější a rovnoměrnější zrno než ve stavu po válcování. Často příprava před obráběním nebo dalším tepelným zpracováním.
Orientační
Zdroj: Standard metallurgical terminology. Not named individually by any of the four catalogue sources reviewed for this service — presented as a definition, not as a claim that a reviewed supplier lists it by name.
Kalení
Rychlé ochlazení z teploty nad oblastí přeměny — v oleji, vodě, vzduchu nebo jiném médiu — za účelem zafixování tvrdé, vysokopevnostní struktury. Nazývá se také kalení. Téměř vždy následuje popouštění; samotné kalení ponechává ocel křehkou.
Orientační
Zdroj: Standard metallurgical terminology; pgisteel.com lists 'flame hardening' as a related service without naming quenching directly.
Popouštění
Opětovný ohřev zakalené oceli na nižší teplotu s výdrží, aby se část tvrdosti vyměnila za houževnatost a snížila se křehkost způsobená kalením.
Orientační
Zdroj: Standard metallurgical terminology, applied after quenching in practice (see Quenching and tempering below). Not itemised individually by the sources reviewed.
Zušlechťování
Dvoustupňová sekvence — kalení a poté popouštění — se považuje za jeden postup, protože teprve popouštění dělá zakalený díl použitelným. Konečnou rovnováhu mezi pevností a houževnatostí určuje kombinace, ne jeden z kroků samostatně.
Orientační
Zdroj: Standard metallurgical terminology for the two-step quench-then-temper sequence; pgisteel.com offers to 'heat treat to YOUR specifications' through partners without naming the sequence itself.
Žíhání ke snížení pnutí
Ohřev pod kritickou (přeměnovou) oblastí za účelem uvolnění zbytkového pnutí po válcování za tepla, svařování, stříhání nebo řezání plamenem, aniž by se změnila tvrdost nebo mikrostruktura jako při žíhání nebo kalení.
Zveřejněno dodavatelem
Zdroj: pgisteel.com 'Stress Relieving' service description (heating below the critical range to relieve residual stress from hot rolling, welding, shearing or gas cutting) AND kts-stahl.de, which lists 'Spannungsarmglühen' (stress relieving) as its own line in the service portfolio — confirmed on two independent, differently-languaged supplier pages.
Cementování
Difuze uhlíku do povrchu nízkouhlíkové oceli při zvýšené teplotě s následným kalením, díky čemuž díl získá tvrdou, na opotřebení odolnou vrstvu nad houževnatým, tažným jádrem. Nazývá se také cementace.
Orientační
Zdroj: Standard metallurgical terminology for case hardening by carbon diffusion. Not named individually by the sources reviewed for this service.
Nitridování
Difuze dusíku do povrchu oceli při poměrně nízké teplotě, čímž vzniká tvrdá vrstva bez následného kalení, s dobrou odolností proti opotřebení a únavě a minimálním zkreslením.
Orientační
Zdroj: Standard metallurgical terminology for case hardening by nitrogen diffusion. Not named individually by the sources reviewed for this service.
Co určuje cenu
- Který proces nebo kombinace procesů
- Jakost materiálu a rozměr průřezu
- Současný stav a stav, kterého je třeba dosáhnout
- Množství a velikost dávky
- Kapacita pece a plánování
- Požadované zkoušky a dokumentace
Co je potřeba pro nabídku
- Jakost nebo materiálové číslo
- Současný stav materiálu
- Stav nebo tvrdost, které je třeba dosáhnout
- Rozměry a množství
- Norma nebo specifikace, kterou musí zpracování splňovat
- Zda potřebujete kontrolní certifikát po zpracování
- Dodací adresa a požadovaný termín
Certifikace po zpracování
Obvyklé pro nákup oceli: 3.1
Tepelné zpracování mění materiál, který certifikát popisuje. Certifikát 3.1 nebo 3.2 vydaný před zpracováním popisuje ocel předtím, než kalení, popouštění nebo žíhání změnily její vlastnosti — zeptejte se, zda certifikát, který obdržíte, popisuje materiál ve stavu původní dodávky, nebo již po zpracování.
Dáno normou
Zdroj: EN 10204 defines inspection-document types; kts-stahl.de (werkszeugnis3-1-wz3-1) sets out the WZ 3.1 / WZ 3.2 distinction — a manufacturer-issued 3.1 versus a 3.1 plus independent third-party inspection for 3.2.
Služby
Jaké procesy tepelného zpracování nabízíte?
Žíhání změkčuje ocel a uvolňuje pnutí ohřevem nad oblast přeměny a následným pomalým chladnutím. Normalizační žíhání je podobné, ale chladne na vzduchu, což dává jemnější a rovnoměrnější zrno. Kalení rychle ochlazuje z teploty nad oblastí přeměny, aby zafixovalo tvrdou strukturu, a téměř vždy po něm následuje popouštění, které znovu ohřívá na nižší teplotu a přitom vyměňuje část této tvrdosti za houževnatost — právě kalení spolu s popouštěním, ne kalení samotné, dává skutečně použitelný zakalený díl. Žíhání ke snížení pnutí je mírnější: zůstává pod oblastí přeměny a odstraňuje zbytkové pnutí z válcování, svařování nebo řezání, aniž by měnilo tvrdost nebo mikrostrukturu. Cementování a nitridování jsou procesy povrchového kalení, které do povrchu difundují uhlík, respektive dusík, čímž vzniká tvrdá, na opotřebení odolná vrstva nad houževnatějším jádrem. Který proces se hodí pro váš díl, závisí na jakosti a požadované funkci.
Na jakou teplotu se moje ocel ohřívá?
To zcela závisí na jakosti, takže zde nelze čestně uvést jedinou hodnotu. Jako publikovaný příklad uvádí PGI Steel žíhání ke snížení pnutí v rozmezí 1100–1200 °F pro oceli s nižším obsahem uhlíku, jako A36, A572 Gr50/A709 a 1020, podkritické žíhání v rozmezí 1350–1450 °F pro jakosti s vyšším obsahem uhlíku, jako 1045 nebo 4140, a plné žíhání v rozmezí 1500–1650 °F. Jde o vlastní servisní rozsahy jednoho dodavatele pro uvedené skupiny jakostí, ne o univerzální hodnotu — teplota pro vaši konkrétní jakost je vlastností dané jakosti. Podívejte se na vlastní stránku daného materiálu v tomto katalogu, nebo požádejte dodavatele o potvrzení hodnoty pro vaši přesnou specifikaci.
Jaké kalicí médium používáte?
Čestná obecná odpověď neexistuje — olej, voda, vzduch nebo konkrétní kalicí médium se volí podle jakosti a požadovaných vlastností, a uvedení jednoho z nich zde by bylo pro ocel většiny čtenářů nesprávným pokynem. Zeptejte se dodavatele, jaké médium používá pro vaši jakost a proč; jde o jedno z rozhodnutí, které určuje, zda díl dosáhne požadovaných vlastností bez prasklin nebo deformace.
Dostanu po tepelném zpracování certifikát podle EN 10204?
Zde to funguje jinak než u jakékoli jiné služby na tomto webu. Norma EN 10204 definuje typy kontrolních dokumentů 2.1, 2.2, 3.1 a 3.2, přičemž 3.1 je obvyklá výchozí volba pro kupujícího — tepelné zpracování ale MĚNÍ materiál, který certifikuje. Certifikát 3.1 vydaný před zpracováním popisuje ocel předtím, než kalení, popouštění nebo žíhání změnily její vlastnosti. Zeptejte se dodavatele přímo, zda certifikát, který obdržíte, popisuje materiál ve stavu původní dodávky, nebo po zpracování, a zda je opětovná zkouška po zpracování zahrnuta, nebo je nutné si ji vyžádat zvlášť.
Mění tepelné zpracování vlastnosti mého materiálu?
Ano — přesně to je smyslem této služby. Na rozdíl od řezání nebo čištění, které mění tvar nebo povrch, tepelné zpracování mění to, čím ocel JE: tvrdost, pevnost, tažnost a houževnatost se záměrně posouvají k jinému bodu. Právě proto zde stav dodání a případná zkouška po zpracování hrají větší roli než u jakékoli jiné služby v tomto katalogu — díl, který opouští pec, už mechanicky není stejným materiálem, jaký do ní vstoupil.
Jaké informace potřebujete pro nabídku?
Uveďte jakost nebo materiálové číslo, současný stav a stav nebo tvrdost, kterých je třeba dosáhnout. Doplňte rozměry a množství, případnou normu nebo specifikaci, kterou musí zpracování splňovat, informaci, zda potřebujete kontrolní certifikát po zpracování, a dodací adresu s požadovaným termínem. Těchto sedm údajů mění poptávku v pevnou cenu a stanovený postup místo odhadu.
Mohu poslat vlastní materiál ke zpracování?
Zaslání vlastního materiálu ke zpracování je běžná praxe, ale zda to konkrétní dodavatel přijímá a za jakých podmínek, se liší. Zeptejte se před odesláním — a protože tepelné zpracování mění vlastnosti materiálu, zeptejte se konkrétně, jak dodavatel zdokumentuje zpracovaný stav a zda tato dokumentace odkazuje na certifikát, se kterým materiál dorazil.
Jak velké díly lze tepelně zpracovat?
Kapacita zcela závisí na peci daného dodavatele. Jako publikovaný příklad: pec pro žíhání ke snížení pnutí od Metals Engineering dosahuje až 1750 °F, udržuje vsázku v rozmezí ±25 °F a dokáže zaznamenat více termočlánků na cyklus, s certifikátem shody a teplotním záznamem pro každou zakázku. Jde o vlastní vybavení jednoho dodavatele, ne o hodnotu platnou pro celý obor — zeptejte se dodavatele, co dokáže pojmout a jak cyklus dokumentuje.
Existuje minimální množství objednávky?
Pro tepelné zpracování neexistuje jednotné minimální množství objednávky platné pro celý obor; liší se podle dodavatele a podle toho, jak zakázka zapadá do jeho plánování pece. Zeptejte se na to v rámci poptávky, místo abyste to předpokládali.
Jaká je dodací lhůta?
Obecnou dodací lhůtu zde nelze čestně uvést — závisí na dodavateli, procesu, rozměru průřezu a aktuálním vytížení pece. Nechte si k nabídce potvrdit závazný termín.
Kolik stojí tepelné zpracování?
Tepelné zpracování se neúčtuje podle jediné sazby, takže jakákoli zde uvedená částka by byla zavádějící. Cenu určuje proces nebo kombinace procesů, jakost a rozměr průřezu, současný a cílový stav, množství, plánování pece a požadované zkoušky nebo dokumentace. Zašlete sedm bodů kontrolního seznamu pro nabídku a získáte pevnou cenu místo rozpětí.
Mám použít tuto stránku, nebo stránku materiálu pro hodnoty teploty a tvrdosti?
Tuto stránku použijte k pochopení, co dělá který proces, co znamená certifikát po zpracování a co dodavatel potřebuje pro nabídku. Skutečné hodnoty teploty, média a tvrdosti zveřejněné pro VAŠI jakost najdete na vlastní stránce daného materiálu v tomto katalogu — názvy a definice procesů jsou na obou stránkách stejné, ale čísla důležitá pro vaši ocel patří tam, vázaná na konkrétní jakost, ne na ocel obecně.
