Kalená ocel - Hardened steel - Wikipedia

Termín kalená ocel se často používá pro a střední nebo vysoký obsah uhlíku ocel která byla podrobena tepelnému ošetření a poté kalení následován popouštění. Výsledkem kalení je tvorba metastabilních martenzit, jehož podíl se během temperování sníží na požadované množství. Toto je nejběžnější stav pro hotové výrobky, jako jsou nástroje a strojní součásti. Naproti tomu stejné složení oceli v žíhaný stav je měkčí, jak je požadováno pro tváření a obrábění.

V závislosti na teplotě a složení oceli může být kalena nebo změkčována. Aby byla ocel tvrdší, musí být zahřátá na velmi vysoké teploty. Konečný výsledek, jak přesně se ocel stává tvrdou, závisí na množství uhlíku přítomného v kovu. Pouze ocel s vysokým obsahem uhlíku může být kalena a popouštěna. Pokud kov neobsahuje potřebné množství uhlíku, nelze jeho krystalickou strukturu rozbít, a proto nelze změnit fyzikální složení oceli.

Často je termín „kalení“ spojován s tvrzená ocel. Oba procesy se při kalení oceli používají ruku v ruce. Dvoudílný proces začíná tvrzením oceli tak, aby byla tvrdá a časem se neopotřebovávala. Tento proces však velmi často zanechává ocel velmi křehkou a náchylnou k lámání během používání. Popouštění velmi mírně snižuje tvrdost kované oceli, ale zlepšuje celkový produkt, protože vede k mnohem méně křehké oceli.

Elektrická oblouková pec byla odpíchána.

Kalení a popouštění

Dva hlavní procesy kalení a popouštění lze rozdělit do čtyř hlavních kroků. Nejprve se kus uhlíkové oceli zahřívá postupně, dokud nedosáhne teploty nad kritickou teplotou slitiny. Ocel se poté kalí, obvykle ve vodě nebo oleji (i když k dosažení konkrétního výsledku se někdy používají jiné kalení, jako je solanka nebo roztok hydroxidu sodného). Ocel má nyní danou maximální tvrdost slitiny, ale jak je uvedeno výše, také křehká. V tomto okamžiku se obvykle provádí temperování, aby se dosáhlo užitečnější rovnováhy tvrdosti a houževnatosti. Ocel se postupně zahřívá, dokud nejsou nakresleny požadované barvy temperování, obvykle při teplotě výrazně nižší, než je kritická teplota slitiny. Různé barvy v temperovacím spektru odrážejí různé rovnováhy mezi tvrdostí a houževnatostí, takže různé úrovně temperování jsou vhodné pro různé aplikace. Ocel se poté znovu zchladí, aby „upravila“ náladu na požadované úrovni. Talentovaný kovář nebo kovoobráběč může doladit výkon ocelového nástroje nebo předmětu přesně na to, co je požadováno, pouze na základě pečlivého sledování barev temperování. A vizuální reprezentace tohoto procesu může usnadnit pochopení konceptu.

Vrták tip masonry.jpg
Tryska pro 3D tisk z kalené oceli

Zkoušky na kalenou ocel

Není snadné určit, zda ocel prošla procesem kalení a popouštění pouhým pohledem, ale existuje spolehlivý a jednoduchý test.[1] Chcete-li prozkoumat kus oceli, získejte ruční pilník a pilník hrany vybraného kovu. Pokud kus oceli neprošel procesem kalení, měl by se kovový pilník snadno „kousnout“ do vzorku. Pokud byl kov vytvrzen, pilník se neřeže do vzorku a s malým viditelným účinkem se podívá pryč.

Zkouška tvrdosti kalené oceli - Vickers

Případ tvrzený předměty začínající jako nízkouhlíková ocel (0,5 - 1,5% obsahu uhlíku) lze také označit kalenou ocelí.

Reference