Je proces tepelného spracovania veľkých výkovkov zložitý?

Tepelné spracovanie veľkých KovanieČasto sa kombinuje s chladením výkovkov. Je to preto, že rozmery prierezu veľkých výkovkov sú veľké a výrobný proces je zložitý. Počas tepelného spracovania sú niektoré výkovky v dôsledku nerovnomernosti mikroštruktúry a vlastností výkovkov náchylné na biele škvrny. Preto okrem odstránenia napätia a zníženia tvrdosti je hlavným účelom tepelného spracovania veľkých výkovkov predovšetkým zabrániť tvorbe bielych škvŕn na výkovkoch, zlepšiť rovnomernosť chemického zloženia výkovkov a upraviť a zjemniť mikroštruktúru výkovkov.

Biele škvrny vo veľkých výkovkoch sú veľmi jemné krehké trhliny vo vnútri výkovkov, ktoré sa prejavujú ako kruhové alebo eliptické striebornobiele škvrny s priemerom od niekoľkých milimetrov do niekoľkých desiatok milimetrov. Mikroskopickým pozorovaním tkaniva sa zistí, že v susednej oblasti bielych škvŕn nie sú žiadne stopy plastickej deformácie. Je teda zrejmé, že biele škvrny patria ku krehkým zlomeninám.

Ak sa na výkovkoch nachádzajú biele škvrny, nielenže to spôsobí výrazné zníženie mechanických vlastností, ale v dôsledku vysokej koncentrácie napätia spôsobenej bielymi škvrnami to povedie aj k praskaniu dielov počas tepelného spracovania a kalenia alebo k náhlym zlomeniam počas používania dielov a dokonca k poškodeniu strojov.

Biele škvrny sú preto chybou výkovkov. Technické podmienky veľkých výkovkov jasne stanovujú, že akonáhle sa biele škvrny zistia, musia sa zošrotovať. Existuje mnoho teórií o vzniku bielych škvŕn. V súčasnosti je konzistentnejší názor, že biele škvrny sú výsledkom kombinovaného pôsobenia vodíka v oceli a vnútorného napätia (najmä organizačného napätia). Bez určitého množstva vodíka a významného vnútorného napätia sa biele škvrny nemôžu tvoriť.

Počas procesu chladnutia po kovaní výkovkov, s klesajúcou teplotou, v dôsledku transformácie austenitu, sa okrem vytvárania vnútorného napätia (hlavne organizačného napätia) vo vnútri výkovkov znižuje aj rozpustnosť vodíka v oceli. V tomto čase vnútorné napätie spôsobuje hromadenie dislokácií na hraniciach subzŕn a vytváranie submikroskopických trhlín. Keď sa atómy vodíka desorbujú a vyzrážajú z pevného roztoku do submikroskopických trhlín, atómy vodíka sa v trhlinách spájajú do molekúl vodíka a vytvárajú značný tlak. Preto v lokálnych krehkých oblastiach s vysokým obsahom vodíka v oceli, pôsobením organizačného napätia a napätia z vyzrážania vodíka, submikroskopické trhliny naďalej rozširujú, až kým neprasknú, čo vedie k extrémne jemným vnútorným trhlinám, ktoré vytvárajú biele škvrny.

Je proces tepelného spracovania veľkých výkovkov zložitý? Vyššie uvedený obsah je v tomto smere relevantným úvodom. Dúfame, že bude užitočný pre všetkých.