Při tepelném zpracování kování je kvůli velkému výkonu topné pece a dlouhé době izolace spotřeba energie v celém procesu obrovská. Z dlouhodobého hlediska je úspora energie při tepelném zpracování kování obtížným problémem.
Takzvané kalení s „nulovou izolací“ spočívá v zahřívání výkovku, jeho povrchu a jádra, aby dosáhly teploty kalení. Bez izolace se okamžitě kalení ochlazuje. Podle tradiční austenitické teorie musí výkovek během procesu zahřívání trvat dlouhou dobu izolace, aby se dokončila nukleace a růst austenitických zrn, rozpustil se zbytkový cementit a homogenizoval se austenitický materiál. Současná technologie kalení a zahřívání výkovků se řídí touto teorií. Ve srovnání se současným procesem kalení kalení s „nulovou tepelnou konzervací“ šetří čas tepelné konzervace potřebný k homogenizaci austenitické struktury, a nejenže může ušetřit 20–30 % energie, zlepšit efektivitu výroby o 20–30 %, ale také může snížit nebo eliminovat vady oxidace, dekarbonizace, deformace atd., což přispívá ke zlepšení kvality výrobku.
Když se uhlíková a nízkolegovaná ocel zahřeje na Ac1 nebo Ac2, proces homogenizace austenitu a rozpouštění karbidů v perlitu probíhá rychleji. Pokud ocel patří do rozsahu tenkých dílů, výpočet doby ohřevu nemusí zohledňovat tepelnou izolaci, tj. k dosažení nulové tepelné izolace je nutné kalení. Například pokud průměr nebo tloušťka obrobku z oceli 45 nepřesahuje 100 mm, při ohřevu ve vzduchové peci se teplota povrchu a jádra dosáhne téměř současně, takže rovnoměrný čas ohřevu lze zanedbat. Ve srovnání s tradičním výrobním procesem (r=aD) s vysokým topným koeficientem se může doba ohřevu kalením zkrátit o téměř 20–25 %.
Teoretická analýza a experimentální výsledky ukazují, že je možné použít „nulovou izolaci“ při kalení a normalizačním ohřevu konstrukční oceli. Zejména u uhlíkové konstrukční oceli 45, 45 mn2 nebo jednoprvkové legované konstrukční oceli může použití procesu „nulové izolace“ zajistit splnění požadovaných mechanických vlastností. U obrobků z konstrukční oceli 45, 35CrMo, GCrl5 a dalších obrobků může použití ohřevu „nulové izolace“ ve srovnání s tradičním ohřevem ušetřit čas ohřevu přibližně o 50 %, celkovou úsporu energie dosáhnout o 10–15 % a zvýšit účinnost o 20–30 %. Zároveň proces kalení „nulové izolace“ pomáhá zjemnit zrnitost a zlepšit pevnost.
(Z: 168 výkovků netto)
Čas zveřejnění: 26. března 2020