acél hokezelése. Izzításra, temperálásra, hirtelen lehutésre, megeresztésre, edzésre szolgáló kemencék
Koyo Thermo Systems

Koyo Thermo Systems Co., Ltd. európai képviselete:
Crystec Technology Trading GmbH

Crystec
content cce email English   deutsch   français   espańol   romaneste   russki   magyar
ipari kemencék   acél temperálása   kerámiai kemencék   Box-kemencék   alagútkemencék   Exo   Endo

acél hokezelése

izzításra, temperálásra, hirtelen lehutésre, megeresztésre, edzésre szolgáló kemencék

Az acél vas és szén ötvözete, amelyben a széntartalom általában a 0,02% és 6,5% között mozog. A szénatomok fázistól függoen, a rácspontok közötti helyeken találhatók, amelyek különbözo méretuek és ezért különbözo rácstorzulatokat idéznek elo. Gyakran elofordul más fémekkel való ötvözete is mint pl. krómmal Cr, kobalttal Co, mangánnal Mn stb. amelyek szintén módosítják a kockarács és acél tulajdonságait.
Szobahomérsékleten, valamint legfeljebb 911°C-ig a színvas térben középpontos kockarácsú α-vasban fordul elo, amelyet ferritnek nevezünk. Magasabb homérsékleten, 911°C és 1392°C között egy felületen középpontos kockarácsú γ-vas létezik, az úgynevezett ausztenit. Efelett, szuk hofokhatárokon belül az acél ismét térben középpontos kockarácsú formában állandó, ez az úgynevezett δ-vas-vagy δ-ferrit. A rácskonfigurációtól függoen, a szén ezután a vasrácselem avagy tetraéder vagy oktaéder formájú hézagaiban ül, amelyek különbözo nagyságúak és szénatomok betárolásakor ennélfogva különbözo rácsdeformációkat idéznek elo. Méret és lattice alakváltozásának más. Minél nagyobb a deformáció, annál keményebb az acél.
Az acél lassú lehülése folyamán az öntés után, a kristályrács különbözo fázisokon megy keresztül, ezek az ausztenit és ferrit vagy kevert fázisok is keletkezhetnek. Ŕtalakulás közben a szénatomok mindig a legelonyösebb rácspozíciókra vándorolnak. A vasrácselem felvevoképessége viszont korlátolt és ha a lehülés alatt a szénatomok maximális oldhatóságukat nem érik el az acélban, akkor vagy cementit (egy vaskarbid Fe3C) vagy grafit választódik ki. A cementit és ferrit keverékét perlitnek nevezik. Ha a vasnak magasabb a karbontartalma ledeburit alakul ki, az ausztenit és cementit vegyesfázisa. A különbözo fázisok a vas-karbon diagramban (az alábbiakban egy egyszerusített változata) látható:

vas-karbon diagramban

Az acél tulajdonságai, mint a keménység, illetve a szěvósság függnek a rácselem deformációjától és a szövetelemek jelenlététol, valamint a különbözo méretu kristályosodási formáktól. Ekkor különbözo hokezelési eljárásokkal az acél tulajdonságai a kívánt módon beállíthatók.
Koyo Thermo Systems a megfelelo technológiát és nagy számú ipari kemencéket kínál az izzításra, temperálásra, hirtelen lehutésre, megeresztésre, edzésre, valamint felületi edzés és ötvözésre cementálás, karbonitrálás, nitridálás és nitrocementálás által. A legtöbb kemencékben a saját Moldatherm®futoelemeinket használjuk.

Crystec Technology Trading GmbH, Germany, www.crystec.com, +49 8671 882173, FAX 882177
Line

acél temperálása és izzítása az izzító kemencében

Izzításkor a munkadarabot egy bizonyos homérsékletre felmelegítjük majd lassan lehutjük. Ezzel különbözo célokat követünk:
A durva szemcséju izzításnál az egyes krisztallitok nagyságát növeljük. Következésképpen az anyag stabilitása és viszkozitása csökken, ami bizonyos forgácsoló megmunkálási folyamatoknál indokolt.
A feszültségcsökkento izzítás viszonylag alacsony homérsékleten történik, 480°C és 680°C között amiáltal a munkadarabban levo belso feszültséget eltávolítjuk, amely a mechanikus deformáció vagy megmunkálás alatt keletkezett. Emellett az acél tulajdonságai lehetoleg nem változtatandók.
A diffúziós izzítás legfeljebb két napig tart, viszonylag magas homérsékleten megy végbe, 1050°C és 1300°C között, annak érdekében hogy az ötvözoatomok egyenletes eloszlását a fémrácselemben biztosítja. A lehülés gyorsasága határozza meg a fázisok képzodését és következésképpen az acél jellemzoit.
Rekrisztallizációs izzítás alatt a krisztallit formák helyreállítását értjük, mint ahogy azok a hidegalakítás elott léteztek. Ehhez a munkadarabot valamivel a rekrisztallizációs hofok fölé, általában 550°C és 700°C közötti homérsékletre futjük fel. A rekrisztallizációs hofok függ az anyagtól és alakváltozás mértékétol.
Az acél normalizáló izzítása egyike a legfontosabb hokezelési eljárásnak. It creates a fine grained structure of crystallites which are distributed evenly over the work piece. Célja egy finom szemcsés kristályszerkezet képzése, amely egyenletesen terjed el a munkadarabban. A magasabb széntartalmú acélok izzítási hofoka valamivel 800°C alatt van; magasabb homérsékletre van szüksége, alacsonyabb széntartalmú acél aránya szüksége van egy homérséklet 950°C.
Az acél lágyító-izzításánál a kiválasztódott cementitet vagy perlitet redukálják annak érdekében hogy csökkentsék az acél keménységét és szilárdságát, így az alakváltoztatás könnyebb lessz. Erre jellemzo homérséklet 680°C és 780°C között van.
Koyo minden hokezelési eljárásra folyamatos és szakaszos kemencéket kínál, mint légköri körülmények között, mint vákuumban is.

folyamatos normalizáló kemence kemence az acélhuzalok temperálására
folyamatos normalizáló kemence kemence az acélhuzalok temperálására

Crystec Technology Trading GmbH, Germany, www.crystec.com, +49 8671 882173, FAX 882177
line

az acél edzése

edzés hirtelen lehutés által a hutokemencében

Ha ötvözetlen acélt edzünk hutokemencében, a munkadarabot eloször 800°C és 900°C közötti homérsékletre melegítjük, mindaddig amíg az alacsony széntartalmú acél esetében tiszta ausztenit áll rendelkezésre. Ötvözött acélok esetében a kello homérséklet jelentosen változhat.
A korrózió elkerülése érdekében exotermikus gázt használhatunk a kemencében. Az exotermikus gáz szintén megfelelo gázgenerátorban szénhidrogénekbol termelodik és CO, H2 és N2 mellett CO2- és H2O-t is tartalmaz.

exotermikus gázgenerátor
exotermikus gázgenerátor

A temperálás után az acélt olyan gyorsan hutjük le, vagyis nemesítjük hogy a szénatomok elonyös rácselempozíciókra való migrálására nem kerülhet sor, mert a szénatomok diffúziósebessége alacsony homérsékleteken túl lassú ahhoz hogy lehetövé tegye a rácspontok közötti cserét.
Süllyedo homérsékleten a vasrács mégis változtatja rácsszerkezetét és így keletkezik az úgynevezett Martenzit vagy martenzites acél. Rácshibák és - feszültségek miatt a Martenzit nagyon kemény és szilárd, de kevésbé képlékeny és törékeny is.
Vastag munkadaraboknál annak megfeleloen hosszú hutési szakasz szükséges hogy az egész munkadarab teljesen átedzodjön. Gyakorlatilag a darabok olaj - vagy vízfürdobe kerülnek. Leghatékonyabb a vízzel való edzés mert az jó hovezeto. Bemerüléskor azonban kezdetben egy rossz hovezetésu vízgozréteg keletkezik a munkadarab felszínén (Leidenfrost jelenség). Figyelmet kell fordítani arra, hogy a munkadarab bemerítésekor teljes felületén biztosítva legyen egyenletes érintkezése a folyadékkal. Másik lehetoségként vizes polimeroldatok is használhatók az edzési fürdoben.
A munkadarabok futése vagy egy láncos szállítópályás kemencében vagy görgos szállítópályás kemencében mehet végbe, amely végén a munkadarabok az edzofürdobe esnek vagy csúsznak, sot egy kupolkemencében is, amely alulról rakható meg és amelybol nagy munkadarabokat gyorsan ki lehet szállítani.

kupolkemence ésedzokemence temperáló  rostélyos fogatú kemence edzo fürdovel vákuumos edzokemence
kupolkemence ésedzokemence temperáló rostélyos fogatú kemence edzo fürdovel vákuumos edzokemence

Vákuumos kemencék is alkalmazhatók a hirtelen lehutési eljárásokra valamint az edzésre. A nyomáshiány megakadályozza az oxidációt vagyis a munkadarabok felületének korrózióját.

a munkadarabok tisztítása

A hirtelen lehutés vagyis olajban vagy emulzióban való edzés után a munkadarabokat le kell mosni, mielott a megereszto kemencében tovább kezelhetok. Koyo erre egyedülálló mosógépeket kínál, de a mosási eljárások beépíthetok az edzo kemencébe. A felfutési, edzési, mosási és megeresztési eljárások akkor egyetlen berendezésben elvégezhetok.

hirtelen lehutés utáni mosás
hirtelen lehutés utáni mosás.

hirtelen lehutés utáni mosás

acél megeresztése a megereszto kemencében

A hirtelen lehutés után a martenzites acél bár nagyon kemény, de még nagyon rideg is. Ennek újabb felfutéssel, amit megeresztésnek nevezünk ellene tudunk hatni.
Valahol 100°C alatt, eloször a szénatomok koncentrációja növekszik a martenzites acél rácshibái körül. 100°C és 200°C között a szénatomok elkezdenek migrálni a vas kedvezotlen rácspozíciójairól. Megkezdodik a vaskarbid kicsapódása. Ha a homérséklet tovább növekszik, ez a folyamat felgyorsul. 320°C felett szinte minden szénatom elhagyja a kedvezotlen rácselem közötti pozíciókat. Over 400°C no serious micro structure changes happen any more and the steel is getting soft again.400°C felett már nem megy végbe semmilyen jelentos szövetváltozás és az acél újra puha. De az acél króm, vanádium, molibdén és volfrám ötvözeténél a keménysége ismét no e homérséklet-tartományban, mert karbidok képzodnek. Ez a másodlagos edzés fontos az olyan szerkezeti elemekre, amelyek meg kell orözzék keménységüket magas homérsékletek alatti üzemeltetésnél.
Általában csökken az acél keménysége növekvo megereszto homérsékleten. Levego jelenlétében a felület oxidálódik és a munkadarab jellegzetes színe megváltozik. A szín a kiképzodött oxidréteg vastagságát tükrözi. A megeresztési folyamat idotartama a darab tömegétol és vastagságától függ.

Crystec Technology Trading GmbH, Germany, www.crystec.com, +49 8671 882173, FAX 882177
Linie

Felületi kéreg keménységét növelo hokezelés

Az acél edzése hirtelen lehutéstol és megeresztéstol eltéroen, amelyben az egész anyag edzodik, csupán felületi edzés-technológiája is kivitelezheto. A kemény felületet kombináljuk a szívós maggal. Erre több felületi edzési módszer áll rendelkezésre.

cementálás vagy igénybevételi edzés

A felszíni edzés illetve cementálás az alacsony széntartalmú acélok esetén alkalmazható. Az anyag egy karbondús endoterm gázban temperálódik.
Az endoterm gáz metán, etán vagy propánból termelodik egy megfelelo gázgenerátorban és foleg szénmonoxidból CO, hidrogénbol H2 és nitrogénbol N2 áll.

endoterm gázgenerátor
endoterm gázgenerátor

A 900°C-tól 1000°C közötti homérsékletre felfutött acél a karbonizáló vagyis igénybevételi edzo kemencében szénatomokat vesz fel az endoterm gázból. A koncentráció így fokozható az ausztenitben az oldhatósági határig a felületközeli szinten (kb. 1 mm-es rétegig). Következnek a hirtelen lehutési és megeresztési folyamatok. Koyo KCF típusú kemencék alkalmazhatók. A cementálási folyamat általi edzés viszont folytatólagos kemencében vagy nem-folytatólagos berendezésben viheto végbe. Az anyagmozgató rendszerek a folytatólagos alagútkemencében lehetnek a kerámia csigasorrendszer, a rácshálózatú szállítószalag, vagy a toló típusú rendszer.

folytatólagos toló típusú kemence kerámia csigasor szállítórendszerrel folytatólagos Meshbelt furnace for carburizing, carburising, carbonizing, carbonising kapocshúzó kemence az acél cementálására
folytatólagos toló típusú kemence kerámia csigasor szállítórendszerrel folytatólagos Meshbelt furnace for carburizing, carburising, carbonizing, carbonising kapocshúzó kemence az acél cementálására

Forgócsöves kemencéket is lehet használni az acél edzésére. Az ilyen berendezésekbe a hirtelen lehutés, a tisztító- és megeresztési eljárások is beépíthetok.

folytatólagos forgócsöves kemence az acél cementálására
folytatólagos forgócsöves kemence az acél cementálására

Karbonitrálás vagyis karbonitridálás

Karbonitrálás vagyis karbonitridáláskor a gázfázisban izzításkor a szén mellett nitrogén is jelen van, ami nitridképzodéshez vezet a munkadarab felületi rétegeibe. Karbonitráláskor gázközegu nitrogénforrásként általában ammónia NH3 használatos.
Ha alacsony homérsékleten 650-770°C-on karbonitrálunk,akkor jó be tud ékelodni a nitrogén az acélszerkezetbe és a hirtelen lehutés után, a nitrogéntartalmú martenzitréteg felett kialakul egy vékony nitrid és karbid réteg. Ha a karbonitrálás magas homérsékleten 770°C és 930°C felett történik, akkor ez a kéregréteg nem keletkezik, mert akkor a széndiffúzió sebessége nagyobb. A nitrogén stabilizálja az ausztenitfázist és lehetové teszi az anyag enyhébb edzését ugyanakkor növeli a keménység arányát. A kemény kéreg azonban vékonyabb mint cementáláskor vagy igénybevételi edzéskor és így az átalakulás a belso anyaghoz erosebb.
Ugyanúgy mint cementáláskor a temperálást követi a hirtelen lehutés és a megeresztés.

karbonitrálási kemence, karbonitridálási kemence keret nélküli változatban vákuumedzo fürdovel
karbonitrálási kemence, karbonitridálási kemence keret nélküli változatban vákuumedzo fürdovel

nitrálás vagyis nitridálás és nitrokarburálás

Nitrálás vagyis nitridáláskor a nitrogén diffúziója az acélfelületbe meglehetosen alacsony homérsékleten 500 és 550°C-on megy végbe a kemencében. Nitrogénforrásként ammónia szolgál. A nitrogén az acélba diffundál és beékelodik a vas kristályrácsba. Ez rácstorzulást okoz és az anyag keményebb lessz. Az anyagot nem kell edzeni és az edzo hatás tehát nem a martenzit kialakulásának eredménye. Lehutéskor részben nitridek csapódnak ki.
Nitrokarburáláskor nem csak a nitrogén hanem szén is jelen van a karbonmonoxid vagyis szénhidrogén gázfázisban. A szénatom csak a munkadarab peremhatárán található, mert oldhatósága igen alacsony és terjedése rosszabb az olyan acélban, amely már nitrogént tartalmaz. A lehülés folyamán karbonitridek képzodnek. A nitrokarburáció gyorsabb folyamat mint a nitridálás.
Nitridált és karbonitridált acéloknak vékony, nagyon kemény és különösen csúszós felületrétegük van, amely azonban nem olyan kopásálló és kicsit törékenyebb. A suru felület jobb korrózióvédelmet és csiszolhatóságot biztosít.

nitráló kemence, kupolkemence 2 szakaszos nitráló kemence
nitráló kemence, kupolkemence 2 szakaszos nitráló kemence

Koyo Thermo Systems és a Crystec cég szívesen állít össze Önöknek kedvezo árú létesítményeket amelyek eleget tesznek a legigényesebb és legszigorúbb eloírásaiknak.

Crystec Technology Trading GmbH szívesen vitat Önnel minden további részletet is.
contentTartalomjegyzék
emailMég több információt igényel?
Kérjük vegye fel velünk a kapcsolatot!
top of page kezdet