prelucrarea la cald a otelului

8/18/2019 Prelucrarea La Cald a Otelului

1/16

Prelucrarea la cald a otelului

Cuptoare pentru recoacere, calire, maleabilizare, reincalzire, otelire

Otelul este un aliaj din fier si carbon, unde procentul decarbon se regaseste in limitele normale de 0,02% si 6,5%.Carbonul, in functie de fazele prin care trece, se regasestein diferite interstitii sau modificari cristaline, care suntdiferit de mari si care cauzeaza diferite distorsiuni aleretelei atomice. Deseori se aliaza si cu alte metale cum arfi cromul, cobaltul, manganul, etc. care modifica de

asemenea structura otelului si a retelei atomice.Fierul pur se afla de la temperatura ambianta pana latemperatura de !!"C in structura cristalina cubica cu#olum centrat $faza & si se mai numeste si ferita.'atemperaturi mai inalte, intre !!"C si !(2"C este instructura cristalina cubica cu fete centrate $faza )& care senumeste si austenita si care intr*un inter#al foarte mic

formeaza o retea cristalina cubica cu #olum centrat numitasi faza + sau +Fe. n functie de reteaua cristalina, carbonulse regaseste fie in forma tetraedrica sau octaedrica aretelei cristaline a fierului, care au marimi diferite si care lainmagazinarea atomilor de carbon duce la diferitedistorsiuni ale structurilor cristaline - atomice.Cu cat distorsiunile sunt mai puternice, cu atat otelul estemai calit. 'a racirea lenta a otelului dupa turnare, structura

cristalina sufera transformari si trece in diferite faze cum ar fi faza de formare a austenitului, a feritului si faze mite.Carbonul migreaza in timpul transformarii pe pozitia ceamai fa#orabila a structurii.Capacitatea de absorbtie a structurii cristaline a fierului


2/16

este limitata iar cand la racire se atinge solubilitateamaima de carbon in otel, se produc separari decementita, Fe(C sau separari de grafit. /n amestec de

ferita cu cementita se numeste perlita. 'a un continut mairidicat de carbon in fier se formeaza ledeburita, o faza deamestec dintre austenita si cementita. ceste faze suntdescriese in 1Diagrama de ecilibru fier*carbon1 aici oprezentare mai simpla3

4ropriatatile otelului cum ar fi duritatea sau tenacitatea sedetermina in functie de distorsiunile structurii cristaline catsi a eliminarii si marimi cristalitelor. 4rin diferite procesetermice, se pot modifica dupa bunul plac proprietatileotelului.oo 7ermo 8stems #a ofera tenologia si o #arietatede cuptoare industriale pentru recoacere, maleabilizare,calire, re#enire, durizare, calirea suprafetelor prin

carburare, carbonitrare, nitrare si nitrocarburare.9ajoritatea cuptoarelor sunt ecipate cu elemente deincalzire 9oldaterm:.

https://www.crystec.com/kllmthe.htmhttps://www.crystec.com/kllmthe.htmhttps://www.crystec.com/kllmthe.htm


3/16

Crstec 7ecnolog 7rading ;mb? @6A! @@2!A(,FB

@@2!AA


4/16

Tratamente termice de maleabilizare si recoacere aotelului in cuptoare

'a recoacere, incalzire se are in #edere aducerea la oanumita temperatura a piesei de prelucrat dupa care seurmareste o racire lina.n acest fel se pot urmari mai multe obiecti#e cum ar fi3Maleabilizarea totalaunde se urmareste marireacristalitelor care au ca efect micsorarea rezistentei si aduritatii materialului, de dorit in anumite cazuri particulare.

Recoacerea de detensionare are loc la temperaturi micicuprinse intre ?@0"C si 6@0"C si are ca scop inlaturareatensiunilor din piesa prelucrata, tensiuni care se formeazala deformari mecanice sau la di#erse prelucrari. De altfelnu are loc modificarea proprietatilor otelului.Recoacerea de omogenizare dureaza pana la 2 zile, areloc la temperaturi ridicate intre !050"C si !(00"C si are carol o impartire egala, in structura cristalina, a atomilor

straini. iteza de racire stabileste formarea fazelor cat si aproprietatilor otelului.4rin recoacerea de rectristalizare se intelege re#enireala formele cristaline initiale unei deformari la rece. 4rinacest procedeu se incalzeste piesa la temperaturi putinpeste temperatura de recristalizare de obicei latemperaturi intre 550" si A00"C. 7emperatura de

recristalizare depinde de material si de gradul dedeformare.Recoacerea de normalizare a otelurilor este una dinprincipalele procedee de prelucrare la cald. re ca obiecti#formarea unei structuri fine de cristalite, care sunt


5/16

impartite egal peste piesa. 'a oteluri cu continut mairidicat de carbon, temperatura de recoacere este putin sub@00"C la oteluri cu continut mic de carbon, temperatura

pentru recoacerea de normalizare creste pana la 50"C.'a recoacerea de inmuiere $globulizare& se urmarestereducerea difuziunilor de cementita si perlita, pentru areduce rezistenta si duritatea otelului astfel incat sa sepoata efectua mai usor deformari plastice si mecanice.7emperaturile obisnuite sunt cuprinse intre 6@0"C*A@0"C.oo #a ofera pentru toate aceste tratamente termice,cuptoare pentru caliri continue si discontinue, in #ederea

deser#irii in conditii de eploatare atmosferice cat si acuptoarelor cu #acum.

cuptor pentru recoacere denormalizare

cuptor pentru maleabilizarea sarmelor de otel


6/16


@@2!AA


7/16

Calirea otelului

Otelirea in cuptorul de calire

'a operatiunea de calire a otelului nealiat se incalzeste inprima faza piesa ce urmeaza a fi prelucrata, la otemperatura intre @00"C*00"C, daca e cazul unui otel cucontinut scazut de carbon, si cu continut mare de austenit.'a otelurile aliate, temperaturile pot a#ea #ariatiiinseminate.4entru a impiedica coroziunea se insufla in cuptor gaz

eoterm. Eotermele se pot obtine cu un generator degaze, care se genereaza din idrocarburi si mai contine pelanga CO si


8/16

8tructura cristalina a fierului se modifica totusi latemperatura scazanda astfel formanduse martensita sauasa zisa transformare martensitica, denumit si otel

martensitic. Din cauza defectelor in structura si atensiunilor, martensita este casanta, foarte dura si aspradar si greu deformabila.'a piese groase sunt necesare sesiuni de racire inaltepentru a permite calirea lor. n practica piesele se racescin ulei sau bai cu apa. Cea mai efecti#a este calirea in apadeoarece apa are proprietatea de a a dispersa binecaldura.'a scufundarea in baia de apa se formeaza in

prima faza pe suprafata piesei un strat de abur, raudispersor de caldura, acest fenomen numinduse si 1Efect'eidenfrost1. 7rebuie urmarit ca piesa sa fie in asa felscufundata ca licidul sa aibe un contact pe toatasuprafata sa. lternati# se pot folosi si diferite solutiipolimerice care se pot adauga la baia de calire.ncalzirea pieselor se poate efectua in cuptoare

transportoare actionate cu lant sau cuptoare actionate curole transportoare $con#eioare&, piesele cazand saualunecand la capatul acestora in baia de calire sau maipot ajunge si intr*un cuptor cu ota la care incarcarea seface de jos in sus permitand astfel o e#acuare rapida apieselor de dimensiuni mari.


9/16

cuptor de calire cu otacuptor de calire actionat cu

lantcuptor de calire prin

#acum

8i cuptoarele cu #acum sunt folosite in procesele decalire. Depresiunea creata impiedica oidarea respecti#ere#enirea suprafetei pieselor prelucrate.

Spalarea pieselor

Dupa calirea in ulei sau emulsii este necesara o spalare apieselor inainte de a intra in cuptorul de maleabilizare.Firma oo #a prezinta o gama intreaga de astfel demasini de spalat totodata eistand si posibilitatea integrariimasinilor de spalat in cuptoare de calire. stfel toti acestipasi cum ar fi incalzirea, calirea, spalarea si re#enirea sepot face cu o singura instalatie.


10/16

8palarea dupa calire

Maleabilizarea sau revenirea otelului in cuptoare de revenire

Dupa calirea otelului acesta de#ine foarte dur, dar si foarte

casant. cest efect se poate contracara prin reincalzireapiesei.'a inter#alul de temperatura de sub !00"C, rezulta oimbogatire cu atomi de carbon in zona cu defecte alestructurii atomice a otelului martensitic. 'a temperaturiintre !00"C si 200"C atomi de carbon incep sa migreze dinpozitiile nefa#orabile ale structurii. ncepe eliminarea decementita. 'a continuarea cresteri temperaturii acest

process se amplifica. 4este temperatura de (20"C practictoti atomii de carbon parasesc pozitiile nefa#orabile alestructurii iar la temperatura de ?00"C nu mai au locscimbari la ni#el structural iar otelul de#ine moale. 'aotelurile aliate cu crom, #anadiu, molibden si =olfram,


11/16

duritatea ia amploare in acest inter#al de temperaturacand se fac cedari de carbizi.Calirea secundara esteimportanta pentru prefabricate, deoarece trebuie sa isi

pastreze duritatea si la temperaturi inalte.n general odata cu cresterea temperaturii demaleabilizare - re#enire scade si duritatea otelului. 'acontact cu aerul ia nastere o oidare a suprafetei, care areca efect decolorarea piesei. 7impul necesarmaleabilizarii-re#eniri este in functie de #olumul si masapiesei.


12/16


@@2!AA


13/16

Calirea suprafetelor

Opusul durizarii prin calire si maleabilizare - re#enire, la

care se caleste intregul material, este calirea la suprafata.8uprafata dura se poate combina cu miezul moale almaterialului. 4entru aceast proces eista mai multeprocedee.

Cementarea sau carburarea

4rocesul de cementare se utilizeaza la otelurile sarace in

carbon. 4iesa se caleste cu ajutorul unui gaz endotermbogat in carbon.;azul endoterm se obtine cu ajutorul unui reactor de gazedin metan, etan sau propan si consta in mare masura dinmonoid de carbon CO, idrogen si azot.

;enerator pentru obtinerea de gaze endoterme

Otelul incalzit la 00"C*!000"C in cuptoarele decementare respecti# cuptoare de maleabilizare - re#enire,preia carbon din gazul endoterm. Concentratia de carbonse poate creste pana la limita de solubilizare si transforma

https://www.crystec.com/kllendoe.htmhttps://www.crystec.com/kllendoe.htm


14/16

in austenita $adancimea de cca. ! mm&. ici firma oo #apune la dispozitie cuptoarele de tip CF. 4rocesul decementare se poate efectua cu ajutorul cuptoarelor

continue sau cu ajutorul unui dispoziti# discontinuu.8istemele de transport intr*un cuptor cu trecere continuapot fi sisteme cu role ceramice, transport cu grilaje sau cupropulsie.

Cuptor cu propulsie si roleceramice

Cuptor continuu pentru cementarea oteluluiactionat cu lant

8i cuptoarele cu #atra rotati#a se utilizeaza in acest

process. n aceste dispoziti#e se pot integra si operatiilede calire, spalarii pieselor cat si a procesului decementare.

Cuptor continuu cu #atra rotati#a pentru procesul decementare a otelului

Otelirea prin carbonitrare repectiv carbonitrizare


15/16

'a carbonitrare, in timpul incalzirii se adauga in fazagazoasa langa carbon si azot, ceea ce duce la formareaunor nitriti pe suprafata piesei de prelucrat. zotul se

introduce la carbonitrarea cu gaz sub forma de amoniac


16/16

'a nitrare respectiv nitrizare in cuptoare difuziunea deazot are loc la temperaturi mici de 500"C*550"C. 8ursaeste amoniacul. n acest fel are loc difuziunea azotului in

otel, care se depoziteaza intre locurile din structuracristalina. cest lucru duce la o tensionare a structuriicristaline si automat la o durizare a materialului. u maieste necesara o calire aceasta nemai a#and la bazaformarea unui strat de martensita. 'a racire se eliminapartial nitriti. 'a nitrocarburare se adauga pe langa azot sicarbon obtinut din monoid de carbon si idrocarburi infaza gazoasa. Carbonul se regaseste numai la marginea

materialului, deoarece solubilitatea sa in otel este micaacesta continand deja azot, in acest fel difuziunea fiinddestul de proasta. 'a racire se formeaza carbonitrati.7impul necesar durizarii prin nitrocarburare este mai micdecat la nitrare.Otelurile nitrate si carbonitrate au o suprafata subtirefoarte dura si foarte glisanta dar care nu e foarte buna la

uzura iar rezistenta la rupere este mica. Densitateasuprafetei are o rezistenta mare la coroziune si poate fimai usor polizata.

cuptor de nitrare cu ota cuptor de nitrare in doua trepte

prelucrarea la cald a otelului

Documents