Základy tepelného zpracování ocelí

Tepelným zpracováním kovů se rozumí postup, při kterém se řízeně mění teploty a někdy také chemické složení kovu.

Účelem tepelného zpracování je zejména dosažení požadovaných mechanických a technologických vlastností kovových materiálů. V některých případech dochází při tepelném zpracování k dalším pozitivním efektům.

Průběh tepelného zpracování je u všech způsobů a u všech kovových materiálů v podstatě stejný. Skládá se z ohřevu na vhodnou teplotu, setrvání na této teplotě (prohřátí, prohřev) a následném ochlazení, přičemž se tento postup může i vícekrát opakovat.

Tepelné zpracování ocelí

Tepelné zpracování oceli je založeno na řízené difusi atomů materiálu. Z tohoto hlediska je možno tepelné zpracování rozdělit do dvou základních skupin:
- způsoby, při kterých je difuse podporována
- způsoby, při kterých je difuse potlačována; do této skupiny patří především kalení.
U postupů prvé skupiny probíhají děje tak pomalu, že stav soustavy je blízký rovnováze. Patří sem žíhání.
Pro postupy druhé skupiny je naopak typický rychlý průběh teplotních změn, při kterém je vlivem setrvačnosti materiálu rovnováha soustavy porušena. Důsledkem je zpomalení až potlačení některých procesů.
Z hlediska výšky teploty ohřevu je možno tepelné zpracování rozdělit na postupy
- bez překrystalizace, u kterých je zachována feritická a perlitická struktura
- s překrystalizací, u kterých je feritická a perlitická struktura ohřevem převedena na strukturu austenitickou; tento postup se nazývá austenitizace.
V prvním případě probíhají uvnitř materiálu pouze dílčí procesy v krystalické struktuře, spojené se změnou velikosti, formy a vzájemné polohy krystalů.
Ve druhém případě dochází k zásadním změnám struktury v důsledku přeměny modifikace kovu. Pro pochopení těchto postupů je nutno poznat chování slitin železa při řízeném přechodu z austenitu na nižší složky.
Velmi pomalé změny probíhající při ochlazování austenitu popisuje rovnovážný diagram. Rychlé změny teploty jsou spojeny s potlačením, někdy dokonce vyloučením rovnovážných přeměn. Austenit může pak být zachován i pod teplotou A1. Vzniklé nerovnovážné struktury mohou mít zcela jiný charakter než struktury rovnovážné. Pokud probíhá přeměna austenitu pod teplotou A1, nazývá se rozpadem austenitu.