Tok procesu žíhacej pece
1. Účel žíhania
Žíhanie je proces tepelného spracovania používaný na zlepšenie fyzikálnych a mechanických vlastností kovov, ako je oceľ, nehrdzavejúca oceľ a zliatiny niklu.
Medzi hlavné účely patrí:
Uvoľnenie vnútorného stresuspôsobené spracovaním za studena alebo zváraním
Zlepšenie ťažnosti a húževnatostipre jednoduchšie tvarovanie alebo obrábanie
Zjemnenie štruktúry zŕna zabezpečenie jednotnosti materiálu
Obnovenie fyzikálnych vlastnostíako je vodivosť alebo magnetizmus
Zlepšenie kvality povrchupo deformácii alebo spracovaní za studena
2. Kroky procesu žíhacej pece
Krok 1 – Načítanie
Kovové materiály (rúrky, platne alebo zvitky) sú starostlivo umiestnené vo vnútri pece na roštoch alebo podnosoch, aby sa zabezpečilo rovnomerné rozloženie tepla.
Krok 2 – Zahrievanie
Materiály sa postupne zahrievajú na stanovenú teplotu žíhania.
Typické teploty žíhania sa líšia podľa typu materiálu:
uhlíková oceľ:650-750 stupňov (1200-1380 stupňov F)
Nehrdzavejúca oceľ (napr. 304/316):1050–1100 stupňov (1920–2010 stupňov F)
Zliatiny niklu (napr. Inconel, Hastelloy):1100–1175 stupňov (2010–2150 stupňov F)
Rovnomerné rozloženie teploty je nevyhnutné, aby sa zabránilo lokálnemu prehriatiu.
Krok 3 – Namáčanie (držanie)
Materiály sa udržiavajú pri teplote žíhania počas určitého času, aby sa umožnila úplná štrukturálna homogenizácia.
Čas namáčania zvyčajne závisí od hrúbky -30 až 120 minút.
Krok 4 – Chladenie
Po namočení sa materiály ochladzujú kontrolovanou rýchlosťou.
V závislosti od zliatiny sa vyberajú rôzne spôsoby chladenia:
Chladenie pece:Pomalé chladenie vo vnútri pece - vhodné pre uhlíkovú oceľ.
Chladenie vzduchom:Prirodzené chladenie v okolitom vzduchu.
Rýchle chladenie (kalenie):Kalenie plynom alebo vodou pre austenitické nehrdzavejúce ocele a zliatiny niklu, aby sa zabránilo zrážaniu karbidov alebo rastu zŕn.
Pre nehrdzavejúce ocele a zliatiny niklu,rýchle ochladeniesa bežne používa na zachovanie odolnosti proti korózii.
Krok 5 – Vyloženie a kontrola
Po ochladení na bezpečnú manipulačnú teplotu sa materiály vyberú z pece.
Kontroly sa vykonávajú na overenie povrchovej úpravy, tvrdosti a kvality mikroštruktúry.
3. Bežné typy žíhacích pecí
| Typ pece | Charakteristika | Aplikácie |
|---|---|---|
| Box-Typ pece | Jednoduchá štruktúra, nízke náklady | Tyčinky, taniere, malé dávky |
| Kontinuálna svetlá žíhacia pec | Nepretržitá prevádzka, ochranná atmosféra (H₂ alebo N₂+H2) | Rúry z nehrdzavejúcej ocele, cievky |
| Pec typu Bell- | Vynikajúca rovnomernosť teploty a kontrola atmosféry | Vysokokvalitné-zvitky valcované za studena- |
| Vákuová žíhacia pec | Bez oxidácie, lesklý povrch | Špičkové-zliatiny, letecké materiály |
4. Príklad: Proces svetlého žíhania pre nehrdzavejúcu oceľ
Nakladanie → Vákuové odsávanie → Zavedenie ochranného plynu (H₂) → Zahriatie na 1050 stupňov → Podržanie 60 minút → Rýchle chladenie → Vyloženie
Konečný produkt má asvetlý povrch bez-oxidu, jednotná štruktúra a zlepšená ťažnosť.
