Obrada kaljenja: Metoda toplinske obrade kaljenja na visokoj temperaturi nakon kaljenja naziva se obrada kaljenja. Kaljenje na visokoj temperaturi odnosi se na kaljenje između 500-650 stupnjeva. Kaljenjem se u velikoj mjeri mogu prilagoditi performanse i materijal čelika. Njegova čvrstoća, plastičnost i žilavost su dobri i ima dobra sveobuhvatna mehanička svojstva.
Nakon obrade kaljenja dobiva se kaljeni sorbit. Otpušteni sorbit nastaje martenzitom tijekom kaljenja. Može se razlikovati samo povećanjem od 500 do 600 puta ili više pod optičkim metalografskim mikroskopom. To je kompozitna struktura s kuglicama karbida (uključujući cementit) raspoređenih u feritnoj matrici. To je također kaljena struktura martenzita, koji je mješavina ferita i granuliranog karbida. U ovom trenutku, ferit u osnovi nema prezasićenost ugljikom, a karbid je također stabilan karbid. To je uravnotežena struktura na sobnoj temperaturi.
Postoje dvije glavne vrste kaljenog čelika: kaljeni čelik ugljikom i legirani kaljeni čelik. Bilo da se radi o ugljičnom ili legiranom čeliku, njegov sadržaj ugljika je strogo kontroliran. Ako je sadržaj ugljika previsok, čvrstoća izratka nakon kaljenja i popuštanja je visoka, ali žilavost nije dovoljna. Ako je sadržaj ugljika prenizak, žilavost se poboljšava, ali čvrstoća je nedostatna. Kako bi se postigla dobra sveobuhvatna izvedba kaljenih i kaljenih dijelova, sadržaj ugljika općenito se kontrolira na 0,30~0,50%.
Tijekom kaljenja i popuštanja potrebno je kaliti cijeli poprečni presjek obratka, tako da obradak dobije mikrostrukturu u kojoj dominira fini igličasti kaljeni martenzit-. Kaljenjem na visokim -temperaturama dobiva se mikrostruktura u kojoj dominira ujednačeni kaljeni troostit. Nemoguće je da mala tvornica izvrši metalografsku analizu svake peći. Općenito se provodi samo ispitivanje tvrdoće. Odnosno, tvrdoća nakon kaljenja mora doseći tvrdoću kaljenja materijala, a tvrdoća nakon kaljenja provjerava se prema zahtjevima crteža.
Kaljenje i popuštanje čelika 45
Čelik 45 je srednje{1}}ugljični konstrukcijski čelik s dobrim performansama hladne i vruće obrade, dobrim mehaničkim svojstvima, niskom cijenom i širokim izvorom, pa se široko koristi. Njegova najveća slabost je niska prokaljivost, te nije prikladan za izratke s velikim presjecima i relativno visokim zahtjevima.
Temperatura kaljenja čelika 45 je A3+(30~50) stupnjeva. U stvarnom radu općenito se uzima gornja granica. Relativno visoka temperatura kaljenja može ubrzati brzinu zagrijavanja obratka, smanjiti površinsku oksidaciju i poboljšati učinkovitost rada. Kako bi austenit izratka bio ujednačen, potrebno je dovoljno vremena za izolaciju. Ako je stvarno opterećenje peći veliko, potrebno je odgovarajuće produžiti vrijeme izolacije. Inače, tvrdoća može biti nedovoljna zbog neravnomjernog zagrijavanja. Međutim, ako je vrijeme izolacije predugo, doći će i do grubih zrnaca i ozbiljne oksidacije i dekarburizacije, što će utjecati na kvalitetu gašenja. Vjerujemo da ako je opterećenje peći veće od odredaba procesnih dokumenata, vrijeme grijanja i izolacije treba produžiti za 1/5.
Budući da je prokaljivost čelika 45 niska, treba koristiti 10% otopinu soli s velikom brzinom hlađenja. Nakon što obradak uđe u vodu, treba ga stvrdnuti, ali ne i ohladiti. Ako se obradak hladi u slanoj vodi, može doći do pucanja. To je zato što kada se obradak ohladi na oko 180 stupnjeva, austenit se brzo pretvara u martenzit, uzrokujući pretjerani organizacijski stres. Stoga, kada se kaljeni obradak brzo ohladi na ovaj temperaturni raspon, treba usvojiti metodu sporog hlađenja. Budući da je temperaturu vode na izlazu teško odrediti, mora se upravljati na temelju iskustva. Kada se obradak u vodi prestane tresti, voda se može ispustiti za hlađenje zrakom (hlađenje uljem je bolje). Osim toga, obradak bi se trebao kretati, a ne statičan kada ulazi u vodu, i trebao bi se redovito pomicati u skladu s geometrijskim oblikom izratka. Statički rashladni medij plus statični izradak dovest će do nejednake tvrdoće i neravnomjernog naprezanja, što će uzrokovati veliku deformaciju izratka, pa čak i pucanje. Tvrdoća dijelova od čelika 45 kaljenih i kaljenih nakon kaljenja trebala bi doseći HRC56~59. Mogućnost velikog-presjeka je niža, ali ne može biti manja od HRC48. Inače, to znači da obradak nije potpuno kaljen, au organizaciji se može pojaviti sorbit ili čak ferit. Ova organizacija je još uvijek zadržana u matrici kroz kaljenje, a svrha kaljenja i temperiranja se ne može postići.
Visoko{0}}temperaturno kaljenje čelika 45 nakon kaljenja obično je 560~600 stupnjeva, a zahtjev za tvrdoćom je HRC22~34. Budući da je svrha kaljenja i popuštanja postizanje sveobuhvatnih mehaničkih svojstava, raspon tvrdoće je relativno širok. Međutim, ako crteži imaju zahtjeve za tvrdoću, temperatura kaljenja mora se prilagoditi prema zahtjevima crteža kako bi se osigurala tvrdoća. Na primjer, neki dijelovi vratila zahtijevaju visoke zahtjeve za čvrstoću i tvrdoću; dok neki dijelovi zupčanika i vratila s utorima za klin zahtijevaju manju tvrdoću jer ih je potrebno glodati i umetati nakon kaljenja i popuštanja. Što se tiče vremena kaljenja i držanja, ono ovisi o zahtjevima tvrdoće i veličini izratka. Vjerujemo da tvrdoća nakon kaljenja ovisi o temperaturi kaljenja i nema mnogo veze s vremenom kaljenja, ali mora se temeljito kaliti. Općenito, vrijeme kaljenja i držanja obratka je uvijek duže od jednog sata.
