Toplotna obdelava ulitkov iz ogljikovega jekla

Metode toplotne obdelave, ki se običajno uporabljajo za ulitke iz ogljikovega jekla, so: žarjenje, normalizacija ali normalizacija + popuščanje. Vpliv teh treh metod toplotne obdelave na mehanske lastnosti litega ogljikovega jekla je prikazan na spodnji sliki.

Temperatura žarjenja in trdota ulitkov iz ogljikovega jekla
Razred ogljikovega jekla	Vsebnost ogljika / %	Temperatura žarjenja / ℃	Čas zadrževanja		Metoda hlajenja	Trdota / HBW
			Debelina stene / mm	Čas / h
ZG200 - 400	0,10 - 0,20	910 - 880	＜ 30	1	Hlajenje na 620 ℃ v pečeh in nato hlajenje na zraku	115 - 143
ZG230 - 450	0,20 - 0,30	900 - 870				133 - 156
ZG270 - 500	0,30 - 0,40	890 - 860				143 - 187
ZG310 - 570	0,40 - 0,50	870 - 840	30 - 100	povečanje 1 uro / 30 mm		156 - 127
ZG340 - 640	0,50 - 0,60	860 - 830				187 - 230

 

Mehanske lastnosti normaliziranega litega jekla so nekoliko višje kot pri žarjenem litem jeklu. Ker je stopnja podhlajanja med transformacijo strukture relativno velika, bo trdota višja, njegova rezalna zmogljivost pa je tudi boljša.

Normalizacija in trdota ulitkov iz ogljikovega jekla
Razred ogljikovega jekla	Vsebnost ogljika (%)	Normalizacija temperature / ℃	Kaljenje		Trdota / HBW
			Temperatura / ℃	Metoda hlajenja
ZG200 - 400	0,10 - 0,20	930 - 890	540 - 610	v peči ali na zraku	126 - 149
ZG230 - 450	0,20 - 0,30	930 - 890	540 - 610	v peči ali na zraku	139 - 169
ZG270 - 500	0,30 - 0,40	890 - 860	550 - 620	v peči ali na zraku	149 - 187
ZG310 - 570	0,40 - 0,50	890 - 850	550 - 650	v peči ali na zraku	163 - 217
ZG340 - 640	0,50 - 0,60	870 - 830	550 - 650	v peči ali na zraku	187 - 228

 

Pri ulitkih iz ogljikovega jekla z visoko vsebnostjo ogljika in kompleksnimi oblikami se lahko po normalizaciji izvede popuščanje, da se odpravijo preostale napetosti in izboljša žilavost. Temperatura kaljenja je običajno 550 ℃ -650 ℃, nato pa se ohladi na zraku.

Ko je vsebnost ogljika višja od 0,35 %, je mogoče dele iz litega ogljikovega jekla tudi kaliti in popuščati (kaljeno + kaljeno pri visoki temperaturi). Majhne ulitke iz ogljikovega jekla je mogoče neposredno kaliti in popuščati v ulitem stanju; velike ali zapletene ulitke iz ogljikovega jekla je treba po normalizaciji kaliti in popuščati.

 

Temperatura kaljenja in popuščanja ter trdota ulitkov iz ogljikovega jekla
Vsebnost ogljika %	Temperatura gašenja / ℃	Temperatura kaljenja / ℃	Trdota po kaljenju / HBW
0,35 - 0,45 (majhna serija)	850 - 830 (hlajenje v vodi)	300 - 400	364 - 444
		400 - 450	321 - 415
		510 - 550	241 - 286
		540 - 580	228 - 269
		580 - 640	192 - 228
0,45 - 0,55 (majhna serija)	830 - 810 (hlajenje v vodi ali olju)	550 - 630	220 - 240
		450	≈ 269
		550	≈ 248
		650	≈ 228
0,30 - 0,40 (masovna serija)	840 -880 (hlajenje v vodi ali olju)	520 - 550	229 - 269
		530 - 560	217 - 255
		540 - 570	207 - 241
		550 - 580	187 - 229
0,40 - 0,50 (masovna serija)	820 - 840 (hlajenje v vodi ali olju)	530 - 560	229 - 269
		550 - 580	217 - 255
		560 - 590	207 - 241
		570 - 600	187 - 229