Precipitační vytvrzování: Korozivzdorné oceli.

Co děláme

Zpevnění srážením: Nerezové oceli

Precipitační vytvrzování zvyšuje pevnost materiálů řízeným vylučováním jemných precipitátů v mikrostruktuře. Tyto precipitáty významně zvyšují pevnost a mechanické vlastnosti součásti.

Výhody srážkového vytvrzování: Nerezové oceli

Existuje velké množství litých a tepaných slitin korozivzdorných ocelí, které mohou mít různé žádoucí vlastnosti zlepšené buď úpravou roztokem, nebo úpravou roztokem a srážkovým kalením. Vlastnosti, jako je mechanická pevnost při pokojové teplotě a/nebo zvýšené teplotě a odolnost proti korozi, se obvykle takovým tepelným zpracováním zvyšují.

Aplikace a materiály

Vlastnosti precipitačně kalitelných nerezových ocelí lze zlepšit volbou vhodných parametrů tepelného zpracování. U precipitačně kalitelných korozivzdorných ocelí se běžně používá samotné zpracování roztokem nebo zpracování roztokem s následným srážecím kalením.

Zpracování roztoku

• Při výrobním zpracování může dojít u většiny materiálů k pracovnímu zpevnění, které omezuje možnost dalšího zpracování materiálu. Zpracování roztokem v procesu (uvolňování napětí) může tento stav ztvrdnutí snížit a umožnit tak další zpracování.
• Výrobní procesy, jako je pájení, svařování nebo řezání laserem/plamenem, mohou mít nežádoucí vliv na vlastnosti materiálu, které lze zvrátit úpravou roztokem před dalším navazujícím zpracováním.
• Výrobní procesy mohou mít za následek předčasný začátek konečného procesu vytvrzování srážením, který lze zvrátit opětovným ošetřením roztokem před dalším zpracováním.
• Nedoporučuje se uvádět do provozu materiál ošetřený pouze roztokem, a to z důvodu přítomnosti netemperovaného martenzitu, který může vést ke křehkým poruchám a nežádoucím ztrátám korozní odolnosti. Příklady takových materiálů jsou 15-5PH, 17-4PH a Ph13-8Mo.

Stáří srážek

• Vývoj konečných vlastností materiálu požadovaných pro splnění specifických konstrukčních kritérií dílu obvykle vyžaduje, aby byl materiál (odlitek/kovaný materiál) podroben dlouhému cyklu tepelného zpracování při nižších teplotách, aby se vyvinula mikrostruktura specifická pro slitinu; tento proces se nazývá precipitační kalení ve stáří.
• Obvykle se tento krok provádí na konci výrobního procesu nebo v jeho blízkosti, protože při tepelném zpracování dochází k výraznému zvýšení tvrdosti materiálu a předvídatelné změně velikosti (smrštění), kterou je třeba zohlednit. Náklady na obrábění se mohou dramaticky zvýšit, pokud je vyžadováno obrábění po kalení.
• Typickými příklady materiálů jsou: 15-5PH, 17-4PH, 17-7PH a Maraging 250.
• Typické označení tepelného zpracování je H900 nebo H1075, kde H900 označuje stárnutí při 900 °F po dobu jedné hodiny a H1075 označuje stárnutí při 1075 °F po dobu 4 hodin. Ve všech případech je důležité začít s materiálem, který je ve stavu ošetřeném roztokem nebo častěji nazývaném stav A.

Zpevnění srážek: Podrobnosti o procesu z nerezových ocelí

• Zpracování roztokem se obvykle provádí při teplotách od 1700 do 1950 °F ve vakuu, po kterém následuje rychlé ochlazení plynovým ventilátorem na pokojovou teplotu. Před dalším zpracováním musí být materiál obvykle ochlazen na teplotu nižší než 90 °C (v některých případech i nižší).
• Skupina metastabilních slitin (např. 17-7PH) vyžaduje po úpravě roztokem několik mezistupňů zpracování, aby se dosáhlo požadovaných vlastností před srážecím vytvrzováním. Tyto kroky zahrnují úpravu austenitu a zmrazení, aby se zajistila úplná přeměna austenitu na martenzit.
• Srážkové vytvrzování se obvykle provádí při teplotách od 900 do 1150 °F ve vakuu, inertní atmosféře nebo na vzduchu po dobu od 1 hodiny do 4 hodin v závislosti na konkrétním materiálu a specifikovaných vlastnostech.
• Mezi použitelné průmyslové specifikace patří SAE AMS 2759/3.