Bainitické kalení

Bainitické termální kalení je proces tepelného zpracování pro středně- až vysokouhlíkaté železné kovy vytvářející metalurgickou strukturu zvanou bainit. Používá se ke zvýšení pevnosti, houževnatosti a snížení deformace. Obrobky se zahřívají na teplotu tvrzení a poté jsou dostatečně rychle zchlazeny na teplotu nad začátek martenzitické proměny (Ms) a ponechány při této teplotě po dostatečně dlouhou dobu pro vytvoření požadované bainitické struktury.

Výhody

Izotermické kalení je proces tvrzení kovů, který přináší požadované mechanické vlastnosti, jako jsou:

• vyšší tažnost, houževnatost a pevnost pro danou tvrdost,
• rázová odolnost,

snížení deformací zejména u tenkých obrobků.

Aplikace a materiály

Izotermické kalení se primárně používá k tvrzení středně- až vysokouhlíkatých ocelí rozsahu 35–55 HRC, kde je požadována houževnatost spolu s další výhodou v podobě zmenšení deformací. Tento proces se hojně používá v automobilovém průmyslu pro svorky a další díly, kde je vyžadována maximální pružnost a houževnatost.

Rozsah použití izotermického kalení obecně zahrnuje díly vyráběné z plechů nebo pásků s malým průřezem. Izotermické kalení se používá zejména na tenké díly z uhlíkaté oceli vyžadující mimořádnou houževnatost.

Izotermické kalení je nejúčinnější u středně- až vysokouhlíkatých železných slitin a tvárných litin, jako jsou SAE 1045 až 1095, 4130, 4140, 5160, 6150 (C45 až C100, 25CrMo4, 42CrMo4, 50CrV4), a pro požadovanou tvrdost v rozmezí HRC 38–52.

Technologie

Ocel se izotermicky kalí prostřednictvím:

• Zahřátí na teplotu rozsahu izotermického kalení, obvykle mezi 790 °C a 915 °C.
• Kalení v lázni (roztavená sůl či případně v oleji) při zachování konstantní teploty, obvykle v rozsahu 260 °C až 370 °C.
• Zachování podmínek po určitou dobu, aby mohla proběhnout přeměna na bainitickou  mikrostrukturu.
• Zchlazením na pokojovou teplotu.