Žíhání je proces tepelného zpracování kovu, který zahrnuje pomalé zahřívání kovu na určitou teplotu, jeho udržování po dostatečnou dobu a následné ochlazení vhodnou rychlostí. Tepelné zpracování žíháním se dělí na úplné žíhání, neúplné žíhání a žíhání na odlehčení pnutí. Mechanické vlastnosti žíhaných materiálů lze testovat pomocí tahových zkoušek nebo zkoušek tvrdosti. Mnoho ocelí je dodáváno ve stavu tepelného zpracování žíhané. Tvrdost oceli lze testovat pomocí tvrdoměru Rockwell, který měří tvrdost HRB. U tenčích ocelových plátů, pásů a tenkostěnných ocelových trubek lze k měření tvrdosti HRT použít povrchový tvrdoměr Rockwell.
Účely žíhání jsou:
① Pro zlepšení nebo odstranění různých strukturálních defektů a zbytkových napětí způsobených v oceli během procesů odlévání, kování, válcování a svařování, zabraňující deformaci obrobku a praskání.
② Pro změkčení obrobku pro obrábění.
③ Zjemnit strukturu zrna a zlepšit mechanické vlastnosti obrobku.
④ Připravit strukturu pro konečné tepelné zpracování (kalení a temperování).
Proč je žíhání důležité?
① Eliminuje pracovní zpevnění
Zpracování za studena zvyšuje tvrdost, ale snižuje tažnost. Žíhání obnovuje krystalickou strukturu, zlepšuje pružnost a houževnatost, díky čemuž je trubka odolnější a vhodná pro další zpracování.
② Uvolňuje zbytkový stres
Opracování za studena přináší zbytková napětí, která mohou způsobit praskání a deformaci. Žíhání pomáhá uvolnit tato napětí, zvyšuje stabilitu trubky a prodlužuje její životnost.
③ Obnovuje odolnost proti korozi
Práce za studena může poškodit ochrannou vrstvu oxidu chromitého. Žíhání pomáhá regenerovat kompletní ochrannou vrstvu a zvyšuje odolnost proti korozi, zejména v drsném prostředí.
④ Zlepšuje výkon obrábění
Po žíhání mají trubky z nerezové oceli optimální tvrdost a dobrou tažnost, což usnadňuje jejich řezání, svařování a zpracování, což zlepšuje efektivitu výroby.
Mezi běžné procesy žíhání patří:
① Úplné žíhání.
Používá se ke zjemnění hrubé, přehřáté struktury se špatnými mechanickými vlastnostmi, které se vyskytují u středně a -nízkých uhlíkových ocelí po odlévání, kování a svařování. Obrobek se zahřeje na 30-50 stupňů nad teplotu, při které se veškerý ferit přeměňuje na austenit, udržuje se po určitou dobu a pak se pomalu ochladí v peci. Během ochlazování se austenit opět transformuje a výsledkem je jemnější ocelová struktura.
② Sferoidizační žíhání.
Používá se ke snížení vysoké tvrdosti nástrojové oceli a ložiskové oceli po kování. Obrobek se zahřeje o 20-40 stupňů nad teplotu, při které ocel začíná tvořit austenit, udržuje se po určitou dobu a pak se pomalu ochladí. Během ochlazování se lamelární cementit v perlitu přemění do kulovitého tvaru a tím se sníží tvrdost.
③ Izotermické žíhání.
Používá se ke snížení vysoké tvrdosti některých legovaných konstrukčních ocelí s vysokým obsahem niklu a chromu pro obrábění. Obecně se nejprve ochladí poměrně vysokou rychlostí na teplotu, kdy je austenit nejvíce nestabilní, udržuje se po vhodnou dobu a austenit se přemění na bainit nebo sorbit, čímž se sníží tvrdost.
④ Rekrystalizační žíhání.
Používá se k odstranění jevu mechanického zpevnění (zvýšená tvrdost, snížená plasticita) u kovových drátů a plechů při tažení za studena a válcování za studena. Teplota ohřevu je obecně 50-150 stupňů pod teplotou, při které ocel začíná tvořit austenit. Jedině tak lze eliminovat efekt mechanického zpevnění a změkčit kov.
⑤ Žíhání pro-úlevu od stresu.
Používá se k odstranění vnitřních pnutí v ocelových odlitcích a svařovaných dílech. U ocelových výrobků může zahřátí na teplotu o 100-200 stupňů pod teplotou, při které se začíná tvořit austenit, s následným ochlazením na vzduchu, odstranit vnitřní pnutí.
FAQ
1. Co je to žíhací pec?
Žíhací pec je typ pece pro tepelné zpracování, která se používá k ohřevu kovů nebo slitin na určitou teplotu a poté k jejich ochlazení řízenou rychlostí. Účelem je změnit vlastnosti materiálu, typicky zmírnit vnitřní pnutí, změkčit materiál a zlepšit jeho tažnost.
2. Jaký je hlavní účel žíhání?
Hlavním účelem žíhání je zlepšit vlastnosti materiálu snížením tvrdosti, zvýšením tažnosti a uvolněním vnitřních pnutí. Tento proces umožňuje kovům, zejména po zpracování za studena, získat zpět některé ze svých původních vlastností, díky čemuž jsou lépe zpracovatelné a méně náchylné k praskání pod napětím.
3. Co je žíhání v HVAC?
V HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) se žíhání týká procesu ohřevu mědi nebo jiných kovů používaných v potrubí za účelem odstranění vnitřního pnutí, zvýšení tažnosti a usnadnění ohýbání nebo tvarování materiálu během instalace systémů HVAC.
4. Jaké jsou tři fáze žíhání?
The tři stupně žíhání jsou:
● Obnova: Materiál se zahřeje a pohyby atomů začnou uvolňovat některá vnitřní napětí, aniž by se výrazně změnila mikrostruktura materiálu.
● Rekrystalizace: Vytvářejí se nová zrna bez napětí,{0}} která nahrazují deformovaná zrna vytvořená během předchozích kroků zpracování.
● Růst zrna: Nová zrna rostou ve velikosti, což může ovlivnit mechanické vlastnosti materiálu, jako je pevnost a tažnost.
5. Kolikrát můžete žíhat kov?
Kov lze žíhat vícekrát v závislosti na typu kovu a jeho použití. Nadměrné žíhání však může vést k růstu zrn, což může snížit pevnost kovu. Je důležité dodržovat optimální cykly žíhání pro konkrétní kovy, aby se vyrovnala pevnost a tažnost.
