Mar 222013
 


Se disting doua tipuri de caliri:
1.    Calirea normala data de formarea martensitei, in principal
aplicata otelurilor cu un continut mediu de carbon
2.    Calirea accidentala aplicata otelurilor cu un continut redus
de carbon (< 0.22 %). Aici stratul de suprafata sufera
un proces de carburare prin difuzie. Dupa aceasta el
va fi racit.

diagrama Fe fe

Linia GOSK

Durificarea este un tratament termic urmat de o racire rapida care va conduce la cresterea duritatii prin formarea martensitei.
Cea mai favorabila temperatura de calire este dependenta de continutul de carbon si este cu 30 – 50 % mai mica decat linia GOSK (vezi normalizarea deasemenea).
In timpul procesului de calire, carbonul este tinut intr-o solutie suprasaturata iar carbonul nu se poate precipita. Prin urmare, celula cubi-corp-centrat elementar de fier-o este denaturata in directia c-axa formand astfel o celula tetragonala.

Otelul cu cel mai mare continut de carbon prezinta celulele tetragonale cele mai defomate si duritatea cea mai mare dupa calire.

a

 

 

 

 

 

 

 

Perioada de mentinere la temperatura de calire trebuie sa fie suficient de mare pentru ca piesa sa fie complet incalzita pentru a putea avea loc dizolvarea completa a carbonului in austenita. La calirea otelurilor hipoeutectoide, duritatea maxima care poate fi obtinuta creste pana la aproximativ 0.8 % C.duriattaea martensitei

La calirea otelurilor hipereutectoide, g + Fe3C duritatea provine din doua zone de faza unde cementita nu va fi complet dizolvata. Duritatea ramane aproape la acelasi nivel. Cand se calesc oteluri hipereutectoide din zona regiunii austenitice inainte de AC3 acolo va avea loc o reducere a durificarii din cauza austenitei reziduale.

Calirea poate fi facuta prin mai multe mijloace. in functie de mediul de calire, care poate fi apa, ulei sau aer, exista:
calire in apa, calire in ulei, calire in aer
Totusi pot fi implicate mai multe medii in procesul de calire.

Pentru a obtine o structura martensitica completa, viteza de calire trebuie sa fie mai mica decat viteza de calire critica a materialului din intreaga piesa.
Cele mai frecvente esecuri in durificare:  O temperatura de durificare prea mare; Austenita reziduala.

Duritatea este inteleasa ca abilitatea unui otel de a adopta o duritate transversala crescuta prin modificarea starii martensitei.
Termenul de duritate cuprinde atat gradul de durificare (cresterea de duritate) cat si distribuirea duritatii (adancimea durificarii).
Daca o piesa de lucru este complet transformata in structura martensitica in intreaga sectiunea transversala atunci durificare este una de fond (durificare de baza).

ciclu termicCalirea si revenirea
Acest tratament termic consta intr-un tratament termic combinat numit calire si revenire.
Revenirea reprezinta incalzirea unei piese durificate la o temperatura intre RT si AC1, pastrand aceasta temperatura si dupa racire.
Prin intermediul revenirii rezistenta sau limita de curgere(Rm) va fi scadea cu 0,2% (RP0.2) si alungirea sau gatuirea vor fi majorate.
Temperatura de revenire va fi selectata astfel ca o cantitate comparabil ridicat de duritate, impreuna cu o tenacitate acceptabila pentru o aplicatie predeterminata vor fi obtinute.

In timpul procesului de durificare a otelului pot avea loc diferite procese care depind de temperatura de revenire
1.Prag de revenire pana la aproximativ 150 °C
Difuzia atomilor de carbon in spatiile interstitiale
Distorsionarea tetragonala scade in funstie de temperatura si timp
Precipitarea cristalelor de otel-carbid submicroscopic
2. Prag de revenire de la 150 °C pana la 290 °C
Schimbarea pozitiei atomilor de carbon in matrice si transformarea Mtetra into Mcub
Precipitarea cristalelor fine de otel-carbid

3. Prag de revenire de la 290 °C pana la aprox. 400 °C
Precipitarea tuturor atomilor de carbon ca si carbid
Martensita cubica este din ce in ce mai transformata in ferita cubica (eliberare de carbon)
4. Prag de revenire de la 400 °C pana la aprox. 723 °C
Ferita aciculara cu carbid incastrat
Coagularea carbidului

Nota:
Etapele individuale de revenire nu pot fi separate una de cealalta ele se unesc intr-o alta etapa!

In particular, utilizand Cr, Mn si Cr-Ni rezistenta constructiilor de otel va fi scazuta daca revenirla se realizeaza in domenii bine cunoscute de temperatura. Aceasta descrestere este aratata in reducerea rezistentei barelor dintate. Din cauza zonei de temperatura T = 300 °C to 350 °C unde are loc pierderea rezistentei, aceasta poarta numele de
“300 °C-efragilizare “.
Cauza fragilizarii la 300 C nu a fost descoperita inca. Pe de o parte segregarea intr-o singura faza cauzeaza modificarea proceselor de la e-carburi (Fe2C) pana la Fe3C iar pe de alta parte are loc segregarea impuritatilor cum ar fi arsenicul, antimoniu, staniu si fosforul.
Cateva oteluri, in particular otelurile Mn, Cr, Cr-Mn si Cr-Ni prezinta o scadere a rezistentei dupa o racire usoara (in cuptor) pe durata revenirii. La o racire rapida (aer, apa) acestea nu vor fragiliza. Deaorece fragilizarea are loc la o temperatura de revenire de aproximativ 500 C aceasta poarta numele de
“500 °C-fragilizare “.
Otelurile de constructie printre care se regasesc si cele enumerate anterior nu ar trebui sa sufere un tratament de revenire in intervalul 300 – 5000 C ci la temperaturi mai mari sau mai mici de intervalul mentionat.

Otelurile de scule care contin un numar mare de elemente de formare (crom, vanadium, molibden, wolfram) suporta tratamente de revenire de mai multe ori conducand astfel la o duritate secundara maxima cu oteluri inalt aliate pentru scule si oteluri ultrarapide. Diferite tipuri de procese de tratament termic pot fi vizualizate in diagrama de tratament termic.Suprafata numeroaselor elemente de constructie cum ar fi arbori, roti dintate sau arbori cu came sunt expuse la uzura. Aceste componente necesita un grad ridicat de duritate de suprafata dar cu un nucleu dur, in acelasi timp. O posibilitate de a obtine un astfel de stat este de a austenitiza suprafata otelurilor tratabile termic si revenirea acestora. Incalzirea va fi efectuata de:
Baile de metal     (durificare prin scufundare)
Flacara de gaz     (durificare prin flacara)
Curent de inalta frecventa     (durificare cu inductie)

Cazul durificarii
O alta alternativa pentru durificarea suprafetei consta in aplicarea prin carburare a stratului de frontiera, de asemenea, numit cementare sau cimentare, precum si o calire ulterioara.
Materiale tipice sunt oteluri cementare, adica oteluri cu continut de carbon mai mic de 0,25% care sa nu contribuie esential la majorarea duritatii in timpul intaririi.
in timpul cementarii carbonul difuzeaza in stratul de frontiera. in acest sens, se vizeaza un continut de C de 0,8% in stratul de frontiera.
Cementarea poate fi realizata in mediu de carburare care poate fi:
solid    T = 850 °C – 950 °C    t = 8h – 12h
lichid    T = 850 °C – 950 °C    t = 2h – 6h
gazos    T = 800 °C – 900 °C    t = 2h – 6h

 

 Leave a Reply

(required)

(required)

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>