Poboljšanje

VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA STRUKOVNIH STUDIJA

NOVI BEOGRAD

TERMIČKA OBRADA METALA

SEMINARSKI RAD:

POBOLJŠANJE

Profesor: Student:

Radivoj Popović Pavlović Aleksandar

Br.indeksa: 267/15

SADRZAJ

1. Tehnologija termičke obrade metala ……………...3

2. Osnovi termičke obrade i karakteristike čelika……4

2.1.Čelik………………………………………..4

3. Procesi termičke obrade čelika ………………. …..5

3.1.Žarenje……………………………………..5
3.2. Kaljenje……………………………………7
3.3. Izbor temperature zagrevanja……………...9
3.4.Unutrašnji naponi u kaljenom čeliku………10
3.5.Otpuštanje………………………………….10
  3.6.Poboljšanje…………………………………10
  3.7.Termomehaničke obrade čelika……………14
  3.8. Površinsko kaljenje………………………..15
3.9. Greške nastale u procesu termičke obrade...17

Za vreme zadržavanja (t) na određenoj temperature izvršavaju se strukturne promene unutar materijala u
skladu sa izabranom termičkom obradom. Brzina hlađenja je takođe bitna u definisanju osobina materijala.
Obično povećanjem brzine hlađenja, material postaje tvrđi i obrnuto.

2.Osnovi termičke obrade i karakteristike čelika

Čelik je jedan od najviše korišćenih materijala u raznim industrijama. Legirani čelici se dele na nisko i visoko
legirane čelike. Kao što je poznato osobine čelika zavise od termičke obrade. Pod termičkim obradama
podrazumevaju se postupci pri kojima se čelik na određeni način zagreva do neke temperature, a potom se na
određeni način hladi. Pri zagrevanju i hlađenju dešavaju se promene u mikrostrukturi materijala od kojih
zavise osobine. Dakle, moguće je kontrolisanim postupkom zagrevanja i hlađenja promeniti osobine.
Najčešće termičke obrade su: Žarenje, kaljenje, otpuštanje i poboljšanje.

2.1.Čelik

Čelik se danas dobija prečišćavanjem sirovog livenog gvožđa (radi otklanjanja ostalih suvišniš sastojaka i
uklanjanja viška ugljenika), kao i pretapanjem starog čelika, al ii mešanjem oba načina rada.

Sve legure gvožđa koje sadrže ispod 2% ugljenika(C) su čelici, a preko 2% C su livena gvožđa. Čelik dobijen
u tečnom stanju izliva se u kalupe. Tako izliven čelik je u velikim blokovima i podleže daljoj preradi:
kovanjem ili valjanjem. Da bi se blokovima obezbedio što bolji kvalitet potrebno je da se hlađenje odvija
polako.

Čelici se mogu podeliti prema: upotrbi, hemijskom sastavu i kvalitetu. Osnovna podela čelika bazira se na
svrsi njegove upotrebe, a prema tom kriterijumu čelike delimo na tri osnovne grupe:

Konstrukcioni čelici;

Čelici sa posebnim svojstvima i

Alatni čelici

Čelici se prema hemijskom sastavu dele na:

Ugljenične čelike i

Legirane čelike

Čelike prema kvalitetu delimo na:

Čelici običnog kvaliteta;

Kvalitetni čelici;

Visoko kvalitetni čelici i

Plemeniti čelici

2.1.1.Karakteristike čelika

Čelici su legure gvožđa sa ugljenikom i drugim elementima. Čelici predstavljaju najčešće korišćenu grupu
mašinskih materijala. U novije vreme poznato je nekoliko hiljada raznih vrsta čelika, koje se koriste u gotovo
svim oblastima mašinske tehnike.

Čelik je metastabilno kristalizovana Fe-C (Fe-Fe3C) legura sa sadržajem ugljenika manjim od 2,06%.
Dodavanjem volframa, hroma, molibdena, vanadijuma, mangana, nikla, kobalta i drugih metala, pojedinačno
ili u kombinacijama, dobijaju se legirani čelici za specijalne svrhe, izuzetno mehanički, hemijski ili toplotno

postojani. Ako je maseni udeo legirajućih elemenata veći od masenog udela gvožđa, ili se gvožđe nalazi
samo u tragovima, onda ne govorimo o čeliku već o novim tipovima legura.

3.Procesi termičke obrade čelika

Različite mikrostrukture legure železo–ugljenik koje su opisane, mogu se izmeniti procesima termičke
obrade, tj. zagrevanjem i hlađenjem različitim brzinama. Ovi procesi proizvode fazne transformacije koje
imaju veliki uticaj na mehanička svojstva kao što su: čvrstoća, tvrdoća, žilavost i plastičnost. Efekat termičke
obrade zavisi prvenstveno od legure, njenog hemijskog sastava, mikrostrukture, stepena hladne deformacije,
brzine zagrevanja i hlađenja za vreme termičke obrade. Najvažnije termičke obrade kojima se podvrgavaju
čelici su: žarenje, kaljenje, otpuštanje i poboljšanje.

3.1.

Žarenje

Žarenjem se nazivaju termičke obrade u kojima se čelik izlaže povišenim temperaturama u dužem
vremenskom periodu, a posle toga sporo hladi. Nekoliko različitih postupaka žarenja se koristi za
popravljanje svojstava čelika i oni se mogu podeliti na dve vrste:

• postupci žarenja kod kojih ne dolazi do faznih transformacija, a ako i dođe one nemaju presudan uticaj na
konačnu strukturu (difuzno žarenje, rekristalizacija, uklanjanje zaostalih napona) i

• postupci žarenja kod kojih se ostvaruju fazne transformacije u zavisnosti od cilja koji se želi postići
žarenjem (potpuno žarenje, izotermalno žarenje, sferoidizacija i normalizacija).

Bilo koji proces žarenja sastoji se iz tri faze: (1) zagrevanje do određenih temperatura, (2) držanje na tim
temperaturama određeno vreme i (3) sporo hlađenje do sobne temperature. Na slici 3.1. prikazan je deo
dijagrama Fe–Fe3C sa ucrtanim temperaturnim intervalima zagrevanja ugljeničnih čelika u cilju termičkih
obrada žarenjem.

Slika 3.1.Temperaturni interveli zagrevanja ugljeničnih čelika u cilju termičke obrade žarenjem