tt c4 calirea
TRANSCRIPT
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
1/46
CLIREA N VOLUM
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
2/46
CLIREAmartensitic (durificare)
se aplic la majoritateaoelurilor;
unele aliaje neferoase(bronzuri cu aluminiu,aliaje pe baz de titan,etc.)
de punere n soluiese aplic n gen. al.neferoase (Cu, Mg etc.)
oeluri austenitice, feritice,
etc.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
3/46
Clirea n volum const n
nclzirea i meninerea produselor latemperaturi superioare punctelor critice aleoelului,
n aa fel nct s se productransformarea polimorf a fierului i
s se obinaustenit,
austenita rcit cu vitez suficient demare pentru ca transformarea inverss se produc fr difuzia fierului i acarbonului, cel puin parial.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
4/46
Dup clire structura rezultat va fi:
martensita n cazul absenei totale a difuziei;
bainita cnd difuzia are loc parial.
n cele mai multe cazuri seurmrete obinerea
structurii martensitice
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
5/46
Clirea martensitic n volum (vr> vcr) aduce pieselentr-o stare structural caracterizat prin prezena unui
constituent duri n afar de echilibru martensita pe o adncime ct mai mare i a unor tensiuni interneastfel distribuite nct s evite fisurarea i deformarea
excesiv.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
6/46
se urmrete obinerea unei structurimartensitice n tot volumul produsului,
clire ptruns saun volum,
se urmrete numai clirea straturilor
superficialeclire superficial
CLIRE
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
7/46
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
8/46
n funcie de calitatea oeluluioel carbon
hipoeutectoide 20C peste Ac3;hipereutectoide 20C peste Ac1;
oeluri aliate depinde de temp. de dizolvare
a carburilor
Temperatura final
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
9/46
temperatura optim de clire
duritatea dup clire
cantitatea de austenit rezidual
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
10/46
Duratele de nclzire () i de egalizare (eg )
depind, n primul rnd, de grosimea produselor( 1 min. / mm grosime a piesei )
Durata de transformare (tr)
trebuie s asigure ca o cantitate suficient decarbon s treac n austenit.
numai carbonul dizolvat n austenit determinduritatea martensitei, nu i carbonul care se
gsete n carburile nedizolvate.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
11/46
La nclzirea unui oel carbon eutectoid,dizolvarea carburilor se termin
la 740C, dup circa 5 ore,
la 760C dup 15 minute,
la 780C dup 5 minute
la 820C dup un minut
fr ns ca repartizareacarbonului n austenit s fie
uniform
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
12/46
Duratele de meninere prea mici
dizolvare incomplet a carburilor,
transformarea n treapta perlitic,
martensita nu ajunge la duritatea maxim,datorit cantitii mici de carbon dizolvate.
Durate de meninere prea lungi martensitgrosolan rmne o cantitate mare deaustenit rezidual.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
13/46
Mediul de nclzire
Trebuie s asigure protecia mpotriva
oxidrii
decarburrii
Pentru nclzirea pieselor n vedereaclirii se utilizeaz:
cuptoare nclzite electric sau cu gaz;
bi de sruri;
strat (pat) fluidizat
vidul (presiunea 10-2 torr).
Atmosferele controlate se aleg nfuncie de compoziia chimici nprimul rnd n funcie de coninutul
de carbon al oelurilor clite
atmosferecontrolate
(endoterme,exoterme)
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
14/46
Viteza de rcireTrebuie s:
asigure obinerea unei structuri cu proporiemaxim de martensit
evite apariia unor tensiuni interne prea mari,
care ar provoca deformarea sau chiar fisurareapieselor.
Pentru obinerea structurii martensitice este necesar ca:
n intervalul de stabilitate minim a austenitei (650 400C) vitez de rcire mare;
n intervalul MS MF rcirea s se fac cu viteza minimposibil pentru a evita apariia tensiunilor interne.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
15/46
apa, soluii apoase,
uleiul mineral, srurile i metalele topite,
aerul (n cazul oelurilor
bogat aliate),
stratul (pat) fluidizat,
mediile sintetice
recent mediile gazoase(azot, argon, hidrogen .a.).
MEDII DE CLIREn funcie de clibilitatea oelului:
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
16/46
Mediile de rcire lichide:
medii care i modific starea de agregare n timpul rcirii piesei;medii care nu i modific starea de agregare n timpul rcirii piesei.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
17/46
METODE DE CLIRE Dup condiiile de rcire:
a) clire obinuit,b) clire ntrerupt,
c) clire n trepte,
d) clire izoterme) clire sub 0C.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
18/46
CLIREA
SIMPL
Modul de realizare Structura obinut Aplicaii
nc. peste AC3(ol. hipoeutectoide)
nc. peste AC1(ol. hipereutectoide)
meninere
rcire rapid.
Martensit sau martensit + troostit laoelurile hipoeutectoide.
Martensit + carburi + austenit rezidual laoelurile hipereutectoide.
Cea mai rspnditmetod de clire.
clirea ntr-un singur
mediu de rcire
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
19/46
C
LIREANTRERUPT
Modul de realizare Structura obinut Aplicaiinclzire ca la clirea simpl;
Rcirea n dou medii de rcire:primul cu o vitez mai mare dect ceacritic (apa),
al doilea cu o vitez mai mic (ulei).
Martensit
Piese i scule din oeluri cuconinut ridicat de carbonsusceptibile la fisurare saudeformare.
(clire n dou medii)
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
20/46
CLIREA N
TREPTE
Modul de realizare Structura obinut Aplicaii
nclzire ca la clirea simpl;
Rcirea de la temperatura de austenitizare ntr-o baie avndtemperatura uor superioar punctului MS sau ntre MSi MF;
Meninere pentru egalizarea temperaturii n toat masa piesei, frs nceap transformarea martensitei;
Rcirea pn la temperatura ambiant, cnd are loc transformarea
martensitic n toat masa.
Martensit saumartensit +
carburi +austenitrezidual.
Piese i sculesusceptibile ladeformare sau
fisurare la clire
(martempering)
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
21/46
CLIREAIZOTERM
Modul de realizare Structura obinut Aplicaii
nclzire ca la clirea simpl;Rcirea n medii cu temperatura corespunztoare domeniului
bainitic,
Meninerea pn la terminarea transformrii izoterme aaustenitei
Rcire n aer.
Bainitsuperioar sau
inferioar.
Piese i scule cuseciuni subiri,
din oeluri aliate.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
22/46
CLIREA SUB 0C
Modul de realizare Structura obinut Aplicaii
Rcirea pieselor sau sculelor la
temperaturi sub 0C (-20C ... 190C).Martensit
Piese i scule din oeluri rapide, oeluripentru matrie, oeluri de cementare, oeluriinoxidabile, martensitice, oeluri maraging.
(tratament termic sub 0C, tratament criogenic)
austenit rezidual
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
23/46
CLIREA SUPERFICIALprin inducie
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
24/46
Durificarea prin clire dup nclzire
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
25/46
Clirea dup nclzirea prin inducie
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
26/46
CLIBILITATEA
Clibilitatea este o caracteristic
tehnologic a materialului i cuprindedou aspecte:
adncimea de ptrundere a clirii;duritatea maxim a structurii de clirealctuit numai din martensit.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
27/46
sau capacitatea de clire, depinde n primul rndde coninutul de carbon i mai ales de cantitateade carbon pus realmente n soluie laaustenitizare i reinut n martensit n cursulrcirii.
Elementele de aliere intervin foarte puin nmodificarea duritii maxime dup clire. Ele
influeneaz asupra acestei duriti maxime ntoate cazurile cnd au tendina de a forma carburi(Cr, W, V, Mo, etc.) mai dure dect cementitaoelurilor hipereutectoide.
DURITATEA MAXIM
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
28/46
ADNCIMEA DE PTRUNDERE ACLIRII
Corespunde grosimii stratului clit, msurat de lasuprafaa piesei spre miez pn la o anumitvaloare a duritii.
La oelurile de scule se consider ca zon clit,zona martensitic (cu o anumit cantitate deaustenit rezidual).
n cazul oelurilor de mbuntire adncimea de
ptrundere se consider pn la duritatea zoneisemimartensitice, adic format din 50 %martensiti 50 % troostit.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
29/46
Relaia dintre adncimea de clirei viteza critic de clire: a, a' - adncimi de clire;
vc, vc, vc - diferite valori ale
vitezei critice de clire.
Repartizarea duritii i structurii ntr-o piescilindric: h adncimea de clire; D diametrul piesei;
Dm
diametrul miezului neclit.
Adncimea de clirede la suprafa, mm
Duritatea,
HR
C HRCcrit.100%
HRCcrit.50%
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
30/46
FACTORI CARE INFLUENEAZCLIBILITATEA
Compoziia chimic Mrimea gruntelui
austenitic Temperatura de
austenitizare Parametrii i
particularitile proceselortehnologice de elaborare,deformare plasticitratament termic
Forma i dimensiunilepiesei
Structura iniial(structurile lamelare dauo adncime de clire maimare dect structurileglobulare), mediul dercire, micarea relativdintre mediul de rcire ipies
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
31/46
METODE PENTRUDETERMINAREA CLIBILITII
Metoda determinrii directe
Metoda rupturii Metoda diametrului critic.
Metoda rcirii frontale (metoda Jominy)
Indicele de clibilitate J i dou grupe de cifre: Jd HRC sau
Jd HV, n care d este distana de la captul rcit, n mm.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
32/46
EXEMPLE: duritatea oelului va fi de 45 HRC ntr-unpunct cuprins ntre 68 mm de lacaptul rcit: J6/8 45;
duritatea oelului va fi de 35 HRC ntr-unpunct situat la 10 mm de la captul rcit:J10 35;
la distana de 5 mm de la captul rcitduritatea are valori cuprinse ntre 4756HRC: J5 47/56.
Viteza de rcire n diferite medii de clire
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
33/46
Mediul de rcire Viteza de rcire(0C/s)
Ap curent la 200C 360
Ap curent la 400C 200
Ap curent la 500C 60
Ap curent la 600C 50
Ap curent la 800C 40
Soluie NaCl 10% 235
Soluie NaCl 15% 270
Soluie NaOH 5% 250Soluie Na2CO3 10% 800
Ulei de fusuri 2 60
Ulei de cilindru 24 170
Ulei de in 260 280
Emulsii de ulei 70
Topituri de sruri 50
Topituri de plumb 5
Plci de cupru 60
Plci de oel 35
Amestec ap aer cu debit de 20 l/h 1,0
Viteza de rcire n diferite medii de clire
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
34/46
APLICAII PRACTICE ALE
CLIBILITII Pe baza indicelui de clibilitate se poate determina diametrul
critic real D0 al oelului n urma rcirii n ap sau ulei Determinarea diametrul critic ideal D.
Determinarea vitezei de rcire n orice punct al unei pieseclite. se msoar duritatea n aceste puncte i pe baza curbei de
clibilitate se afl distana de la captul rcit la care seobine aceeai duritate
Determinarea vitezei critice de clire
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
35/46
Nomogram pentru determinarea vitezei critice de clire.
Determinarea vitezei critice de clire
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
36/46
Determinarea
variaiei duritii istructurii peseciunea pieselorclite
Utilizarea corelaiei dintre curba
de clibilitate i dimensiunilepiesei pentru determinareaduritii n seciunea piesei (a)sau pentru alegerea oelului pebaz de clibilitate (b).
(a) (b)
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
37/46
Corelaia dintre proba de clibilitate i capacitatea relativ de rcire a mediilor uzuale
(a) i epruveta pentru determinarea capacitii de rcire a unui bazin dat (b).
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
38/46
DEFECTE DE CLIRE
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
39/46
Principalele defecte care apar la clire sunt:
oxidarea i decarburarea,
duritatea sczut,
deformaiile i fisurile.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
40/46
Oxidarea i decarburarea apar n cazul nclziriin cuptoare fr atmosfer de protecie.
Decarburarea defecte cum sunt: duritate
sczut, pete moi, fisuri.
Pentru evitarea lor se recomand nclzirea n
cuptoare cu atmosfer controlat, bi de srurisau cel mai bine n cuptoare cu vid.
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
41/46
Duritatea sczut poate fi local (pete moi) saun toat masa piesei.
Poate apare din cauza regimului de tratament
termic incorect (subnclziri, medii de rcirenecorespunztoare etc.).
Alegerea necorespunztoare a materialului istructura iniial pot duce la duritate sczut
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
42/46
Tendina de deformare se determin n funcie devariaia dimensiunilor epruvetelor msuratenainte i dup clire, cu o precizie de 0,01mm.
Deformarea
Tipuri de epruvete (a, b)pentru determinarea
tendinei de deformare laclire i modul deprelevare pentru
stabilirea influeneifibrajului asupra graduluide deformare ( c ).
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
43/46
deformaiile sunt mai mariatunci cnd piesa se introduce
incorect n bazinul de clire icnd pe anumite suprafee se
formeaz pungi de vapori,care reduc schimbul de
cldur cu mediul de clire
Exemple de introducere corect aunor piese i scule n mediul de clire
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
44/46
pies rcit uniform
rcire neuniformn partea de jos
deformaiile aprutedup ce piesa s-a
rcit compet
dilatare
comprimare
compresiune
alungire
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
45/46
canelur
fisur dup
tratament termic
raz de racordare pentru aevita fisurarea
Deformaiidatorate
canelurilor
-
7/30/2019 TT C4 Calirea
46/46
Canelur
Deformaie datorit canelurii
Rcire rapid
fisuri