Title Postupak toplinske obrade strojnog dijela MV.20-PT.61 Title (english) Heat treating process of workpiece MV.20-PT.61 Author Marin Vidović Mentor Dario Iljkić (mentor)Committee member Kristian Lenić (predsjednik povjerenstva)Committee member Dario Iljkić (član povjerenstva)Granter University of Rijeka Defense date and country 2020-09-15, Croatia Scientific / art field, TECHNICAL SCIENCES Abstract Čelik je najzastupljenija legura željeza koja se zbog svojih povoljnih karakteristika, dobro
proučenih i razvijenih postupaka dobivanja te kompetitivne cijene koristi u svim granama
strojarstva, najčešće kao konstrukcijski materijal. Vrlo je bitno poznavati mikrostrukture čelika i
njihove kemijske sastave kako bi se znali odabrati optimalni postupci toplinskih obrada u svrhu
dobivanja materijala sa svojstvima nužnim za određeni posao, poput vlačne čvrstoće, granice
tečenja, žilavosti, itd. Jedan od postupaka kojim se čeliku unaprjeđuju svojstva naziva se
poboljšanje čelika. Ovo je složena metoda toplinske obrade koja se sastoji od dva postupka:
zagrijavanja čelika do visokih temperatura (750 – 1200 ˚C) i potom naglom ohlađivanja do
potkritične temperature, što je postupak koji se zove kaljenje, te nakon toga ponovnog zagrijavanja
na temperaturu ispod karakteristične i ohlađivanja u sklopu postupka koji se zove popuštanje.
Popuštanje se provodi nakon kaljenja kako bi se smanjila unutrašnja naprezanja u čeliku koja su
tamo prisutna zbog naglog ohlađivanja tijekom kaljenja, a razlikujemo nekoliko tipova: nisko,
srednje i visoko popuštanje te samopopuštanje.
Posebna skupina čelika naziva se čelici za poboljšanje, a podrazumijeva nelegirane i niskolegirane
konstrukcijske čelike koji postupcima kaljenja i visokog popuštanja (pri temperaturamama većim
od 500 ˚C), ovisno o kemijskom sastavu, postižu tražene osobine kao što su granica razvlačenja,
čvrstoća i žilavost. Čelici za poboljšanje koriste se u slučajevima kad konstrukcijski čelici ne mogu
ispuniti zahtjeve konstruktora u pogledu mehaničkih svojstava. Iz tog razloga, bitno je
razumijevanje utjecaja koji prokaljivost i zakaljivost čelika imaju na karakteristike proizvoda jer
je optimalno rješenje pronalazak idealnog kompromisa između dostatnih mehaničkih svojstava i
cijene koja ne smije biti previsoka kako bi se osigurala konkurentnost proizvoda. Najrelevantniji
čelici za poboljšanje su manganski čelici, čelici legirani kromom, tj. nehrđajući čelici, krom –
molibdenski čelici i krom – nikl – molibdenski čelici.
Praktični dio završnog rada „Postupak toplinske obrade strojnog dijela MK.17 – PT.09“ sastojao
se od kaljenja i popuštanja. Postupkom toplinske obrade smo dobili željenu tvrdoću od 34 HRC.
Time je postupak poboljšavanja niskougljičnog čelika uspješno proveden jer je postignuta željena
tvrdoća.
Abstract (english) Steel is the most common iron alloy which is in most cases used in all areas of mechanical
engineering as a construction material thanks to its favourable properties, thoroughly studied and
developed production methods and competitive price. It is of great importance to have a sound
knowledge about steel microstructures and their chemical compositions in order to be able to
choose optimal heat treatment procedures to get a material which would have properties
neccessery for a certain job – properties like tensile strength, ultimate strength point, toughness,
etc. One of the procedures which is used to improve steel properties is a combination of steel
hardening and tempering. Steel hardening is a heat treatment procedure in which steel is heated up
to temperatures between 750 and 1200 ˚C and then quenched (rapidly cooled) to a subcritical
temperature. The procedure that follows is called steel tempering in which steel is heated again to
a temperature which is lower then it is during hardening and it is done because the inner strains in
the steel have to be eliminated after the hardening procedure. There are several different types of
tempering: low tempering, medium tempering, high tempering and self-tempering.
A special group of steels is called steels for improvement which consists of unalloyed and low
alloyed steels which can display wanted properties and characteristics by procedures of hardening
and high tempering, depending on their chemical composition. Steels for improvement are used in
cases when conventional construction steels cannot fulfill constructors requirements in terms of
mechanical properties. For that reason, it is important to be aware of effects that hardening
permeability and hardenability have on products characteristics because the optimal solution is
finding an ideal compromise between sufficient mechanical properties and the price which must
not be too high in order to secure products competitiveness on the market. The most relevant steels
for improvements are manganese steels, chrome alloyed steels, chrome – molybdenum steels and
chrome – nickel – molybdenum steels.
The experimental part consisted of tempering and yielding. With this process we have managed to
get the desired hardness of 34 HRC. With that the process has been done succesfully.
Keywords
čelik
toplinska obrada
kaljenje
popuštanje
poboljšanje
čelici za poboljšanje
Keywords (english)
steel
heat treatment
hardening
tempering
improvement
steels for improvement
Language croatian URN:NBN urn:nbn:hr:190:814110 Study programme Title: Mechanical Engineering Type of resource Text File origin Born digital Access conditions Access restricted to students and staff of home institution Terms of use Created on 2021-10-05 09:35:14
