Dnes zdieľame komplexný prehľad pojmov súvisiacich s vlastnosťami spracovania kovových materiálov.
1. Zlievateľnosť (tvarovateľnosť)
To sa týka schopnosti kovového materiálu produkovať kvalifikovaný odliatok pomocou metód odlievania. Zlievateľnosť zahŕňa hlavne tekutosť, zmršťovanie a segregáciu. Tekutosť sa vzťahuje na schopnosť roztaveného kovu naplniť formu; zmršťovanie označuje stupeň objemového zmršťovania počas tuhnutia; a segregácia sa týka nerovnomernosti vnútorného chemického zloženia a štruktúry kovu spôsobenej rozdielmi v načasovaní kryštalizácie počas chladenia a tuhnutia.
2. Kujnosť
To sa týka schopnosti kovového materiálu meniť tvar bez praskania počas tlakového spracovania. Zahŕňa schopnosť vykonávať procesy kovania, valcovania, preťahovania a vytláčania v horúcom alebo studenom stave. Kvalita kujnosti súvisí najmä s chemickým zložením kovového materiálu.
3. Obrobiteľnosť (obrobiteľnosť, obrobiteľnosť)
To sa týka jednoduchosti, s akou možno kovový materiál opracovať na kvalifikovaný obrobok pomocou rezného nástroja. Obrobiteľnosť sa bežne meria drsnosťou povrchu obrábaného obrobku, povolenou reznou rýchlosťou a stupňom opotrebovania nástroja. Súvisí s mnohými faktormi, ako je chemické zloženie, mechanické vlastnosti, tepelná vodivosť a stupeň mechanického spevnenia kovového materiálu. Tvrdosť a húževnatosť sa zvyčajne používajú ako hrubý indikátor obrobiteľnosti. Všeobecne povedané, čím vyššia je tvrdosť kovového materiálu, tým ťažšie je rezať; aj keď tvrdosť nie je vysoká, ak je húževnatosť veľká, rezanie je stále ťažké.
4. Zvárateľnosť (Zvárateľnosť)
To sa týka prispôsobivosti kovového materiálu zváracím procesom. Vzťahuje sa najmä na jednoduchosť, s akou je možné za určitých podmienok procesu zvárania-získať vysokokvalitný zvarový spoj. Zahŕňa dva aspekty: po prvé, výkon lepenia, to znamená citlivosť určitého kovu na vytváranie defektov zvárania za určitých podmienok procesu zvárania; a po druhé, prevádzkový výkon, to znamená vhodnosť určitého kovového zvarového spoja pre prevádzkové požiadavky za určitých podmienok procesu zvárania.
5. Tepelné spracovanie
(1) Žíhanie: Ide o proces tepelného spracovania, pri ktorom sa kovový materiál zahrieva na vhodnú teplotu, udržiava sa určitý čas a potom sa pomaly ochladí. Bežné procesy žíhania zahŕňajú: rekryštalizačné žíhanie, žíhanie na-odľahčenie napätia, sféroidizačné žíhanie a úplné žíhanie. Žíhanie má za cieľ znížiť tvrdosť kovových materiálov, zlepšiť ich plasticitu pre uľahčenie obrábania alebo tlakového spracovania, znížiť zvyškové napätie, zlepšiť homogenizáciu mikroštruktúry a zloženia, prípadne pripraviť mikroštruktúru na následné tepelné spracovanie.
(2) Normalizácia: Týka sa procesu tepelného spracovania pri zahrievaní ocele alebo oceľových častí na 30 stupňov -50 stupňov nad Ac3 alebo Acm (teplota horného kritického bodu ocele), udržiavanie na primeranú dobu a následné ochladzovanie na nehybnom vzduchu. Účelom normalizácie je najmä zlepšenie mechanických vlastností nízkouhlíkovej ocele, zlepšenie obrobiteľnosti, zjemnenie zŕn a odstránenie mikroštrukturálnych defektov, čím sa pripraví mikroštruktúra na následné tepelné spracovanie.
(3) Kalenie: Ide o proces tepelného spracovania ohrievania oceľových dielov na teplotu vyššiu ako Ac3 alebo Ac1 (spodná kritická bodová teplota ocele), jej udržiavanie po určitú dobu a potom ochladzovanie vhodnou rýchlosťou, aby sa získala martenzitická (alebo bainitická) mikroštruktúra. Bežné procesy kalenia zahŕňajú kalenie v soľnom kúpeli, martenzitické stupňovité kalenie, bainitické izotermické kalenie, povrchové kalenie a lokálne kalenie. Účelom kalenia je získať požadovanú martenzitickú štruktúru oceľových častí, zlepšiť tvrdosť, pevnosť a odolnosť obrobku proti opotrebovaniu a pripraviť mikroštruktúru na následné tepelné spracovanie.
(4) Temperovanie: Ide o proces tepelného spracovania, pri ktorom sa oceľové diely vytvrdzujú, potom sa zahrievajú na teplotu pod Ac1, udržiavajú sa určitý čas a potom sa ochladzujú na izbovú teplotu. Bežné procesy popúšťania zahŕňajú nízko-popúšťanie, strednú{4}}teplotu, -vysokoteplotné temperovanie a viacnásobné temperovanie. Účelom popúšťania je najmä eliminovať napätie vznikajúce pri kalení, aby oceľové diely mali vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu, ako aj požadovanú plasticitu a húževnatosť.
(5) Kalenie a popúšťanie: Ide o kombinovaný proces tepelného spracovania kalenia a popúšťania ocele alebo oceľových častí. Oceľ používaná na kalenie a popúšťanie sa nazýva kalená a popúšťaná oceľ. Vo všeobecnosti sa to týka stredne -uhlíkovej konštrukčnej ocele a stredne -uhlíkovej legovanej konštrukčnej ocele.
(6) Chemické tepelné spracovanie: Ide o proces tepelného spracovania, pri ktorom sú kovové alebo zliatinové obrobky umiestnené v aktívnom médiu pri určitej teplote a udržiavané tak, aby umožnili jednému alebo viacerým prvkom preniknúť do ich povrchovej vrstvy, čím sa zmení ich chemické zloženie, mikroštruktúra a vlastnosti. Bežné procesy chemického tepelného spracovania zahŕňajú nauhličovanie, nitridáciu, karbonitridáciu, hliníkovanie a borovanie. Účelom chemického tepelného spracovania je predovšetkým zlepšiť povrchovú tvrdosť, odolnosť proti opotrebovaniu, koróziu, únavovú pevnosť a odolnosť proti oxidácii oceľových dielov.
(7) Spracovanie v roztoku: Ide o proces tepelného spracovania, pri ktorom sa zliatina zahrieva na vysokú-jednofázovú oblasť{2}}teploty a udržiava sa pri konštantnej teplote, aby sa nadbytočná fáza úplne rozpustila v pevnom roztoku, po čom nasleduje rýchle ochladenie, čím sa získa presýtený tuhý roztok. Účelom roztokovej úpravy je predovšetkým zlepšenie plasticity a húževnatosti ocele a zliatin a príprava na precipitačné kalenie.
(8) Precipitačné vytvrdzovanie (precipitačné spevnenie): Ide o proces tepelného spracovania, pri ktorom sa atómy rozpustenej látky v presýtenom tuhom roztoku aglomerujú a/alebo vyzrážajú a dispergujú v matrici, čo vedie k vytvrdzovaniu. Napríklad austenitickým precipitačným-kalením nehrdzavejúcej ocele po spracovaní v roztoku alebo opracovaní za studena možno dosiahnuť veľmi vysokú pevnosť podrobením sa precipitačnému kaleniu pri teplote 400 stupňov -500 stupňov alebo 700 stupňov -800 stupňov . (9) Spracovanie starnutím: Ide o proces tepelného spracovania, pri ktorom sa vlastnosti, tvar a rozmery obrobku zo zliatiny časom menia po spracovaní v roztoku, plastickej deformácii za studena, odlievaní alebo kovaní, po ktorom nasleduje umiestnenie pri vyššej teplote alebo udržiavanie pri izbovej teplote. Ak sa obrobok zahrieva na vyššiu teplotu a starne dlhší čas, nazýva sa to umelé starnutie. Ak je obrobok umiestnený pri izbovej teplote alebo v prirodzených podmienkach na dlhú dobu, jav starnutia sa nazýva prirodzené starnutie. Účelom spracovania starnutím je eliminovať vnútorné napätie v obrobku, stabilizovať jeho mikroštruktúru a rozmery a zlepšiť jeho mechanické vlastnosti.
(10) Kaliteľnosť: Vzťahuje sa na charakteristiky, ktoré určujú hĺbku kalenia a rozloženie tvrdosti ocele za špecifických podmienok. Prekaliteľnosť ocele sa často vyjadruje hĺbkou kalenej vrstvy. Čím väčšia je hĺbka kalenej vrstvy, tým lepšia je prekaliteľnosť ocele. Prekaliteľnosť ocele závisí najmä od jej chemického zloženia, najmä od prítomnosti legujúcich prvkov, ktoré zvyšujú prekaliteľnosť, zrnitosť, teplotu ohrevu a dobu výdrže. Oceľ s dobrou prekaliteľnosťou umožňuje rovnomerné mechanické vlastnosti v celom priereze- oceľového komponentu a umožňuje použitie kaliacich činidiel s nízkym kaliacim napätím, čím sa znižuje deformácia a praskanie.
(11) Kritický priemer (kritický priemer kaliteľnosti): Kritický priemer sa vzťahuje na maximálny priemer ocele po kalení v určitom médiu, pri ktorom jadro získa úplný martenzit alebo 50% martenzitovú štruktúru. Kritický priemer niektorých ocelí možno vo všeobecnosti získať skúškami kaliteľnosti v oleji alebo vo vode.
(12) Sekundárne kalenie: Niektoré železné-uhlíkové zliatiny (ako napríklad-rýchlorezná oceľ) vyžadujú na ďalšie zvýšenie tvrdosti viaceré procesy popúšťania. Tento jav kalenia sa nazýva sekundárne kalenie, ktoré je spôsobené precipitáciou špeciálnych karbidov a/alebo ich účasťou na premene austenitu na martenzit alebo bainit.
(13) Krehkosť pri popúšťaní: Vzťahuje sa na jav krehnutia kalenej ocele po popúšťaní v určitých teplotných rozsahoch alebo pomalom ochladzovaní z popúšťacej teploty cez tento teplotný rozsah. Popúšťaciu krehkosť možno rozdeliť na prvý-typ popúšťacej krehkosti a druhý-typ popúšťacej krehkosti. Prvý typ popúšťacieho skrehnutia, tiež známy ako nezvratné popúšťacie skrehnutie, sa vyskytuje hlavne pri popúšťacích teplotách medzi 250 °C a 400 °C. Po opätovnom zahriatí krehnutie zmizne a opakované popúšťanie v tomto rozsahu nevedie k opätovnému krehnutiu. Druhý typ popúšťacieho skrehnutia, tiež známy ako reverzibilné popúšťacie skrehnutie, sa vyskytuje pri teplotách medzi 400 °C a 650 °C. Po opätovnom zahriatí krehnutie zmizne a teplota by sa mala rýchlo ochladiť. Dlhodobé vystavenie alebo pomalé ochladzovanie v rozsahu 400 až 650 stupňov spôsobí katalytický opätovný{15}}výskyt. Výskyt popúšťacieho skrehnutia súvisí s legovacími prvkami v oceli. Napríklad mangán, chróm, kremík a nikel majú tendenciu spôsobovať temperovanie, zatiaľ čo molybdén a volfrám majú tendenciu túto tendenciu znižovať.
