Co je to ocelový drát pro pěchování za studena s provedeným sferoidizačním žíháním?

Sferoidizační žíhání je tepelný proces, který se používá zejména u středněuhlíkových a vysokouhlíkových ocelí, borových ocelí, legovaných ocelí a částečně i u některých nízkouhlíkových ocelí s vyššími požadavky na vlastnosti při pěchování za studena. Jeho cílem je proměnit ve vnitřku materiálu původně „lamelární“ nebo „sítovitou“ strukturu cementitu (Fe₃C) dlouhodobým zahříváním a pomalým ochlazováním na jemně dispergované kulovité částice. Fyzikální změna: Představte si, že lamelární cementit připomíná rozbité sklo a snadno proráží kovové matrice, což může vést k vzniku trhlin; naopak kulovitý cementit se chová jako kuličky v ložisku – při stlačování se kovové atomy dokážou hladce klouzat kolem těchto „kuliček“.

Běžný válcovaný drát (v žárovém stavu) má vysokou tvrdost a je křehký; přímé pěchování za studena by vedlo k extrémně rychlému opotřebení nástrojů, případně dokonce k okamžitému prasknutí dílů. Ocelový drát po sferoidizačním žíhání poskytuje tři hlavní výhody: · Vynikající plasticitu: Kovy jsou schopny vykázat velmi výrazné deformace bez vzniku mikropuklin i při působení velkých tlaků. To je zásadní pro výrobu složitých profilovaných dílů, jako jsou duté nýty nebo stupňovité šrouby. · Nižší mez kluzu: Zbavuje lisy a formy nadměrného namáhání, čímž významně prodlužuje životnost nákladných forem. · Homogenita mikrostruktury: Zajišťuje, že mezi jednotlivými šaržemi drátu dochází k minimálním kolísáním tvrdosti, což podporuje stabilitu plně automatizované proudové výroby.

Sferoidizační žíhání není pouhým „vypalováním“; jedná se o mimořádně precizní proces řízeného tepelného zpracování: 1. Kyselé odmašťování a fosfátování (Pickling & Phosphating): Odstranění povrchových oxidů a nanesení fosfátové vrstvy jako lubrikačního podkladu. 2. Tažení (Drawing): Ztenčení drátu na přesně stanovený cílový průměr. Sferoidizační žíhání (Spheroidizing Annealing): V peci s ochrannou atmosférou (obvykle s ochrannou atmosférou směsi N₂ + H₂, DX plynem, RX plynem nebo endogenní atmosférou) se materiál zahřívá do blízkosti kritického bodu, izoluje po několik hodin a následně se ochlazuje konstantní rychlostí. Rychlost ochlazování se stanovuje v závislosti na typu oceli a požadované mikrostruktuře; obvyklý rozsah činí přibližně 5–40 °C/h.

RA: PC-RA SA: PC-SA RAIP: PC-RA-PC-D (S)AIP: PC-SA-PC-D SAF: PC-D-SA-PC SAIP: PC-D-SA-PC-D PASAF: PC-LA-PC-D-SA-PC PASAIP: PC-LA-PC-D-SA-PC-D PSASAIP: PC-SA-PC-D-SA-PC-D Kde: PC = kyselé fosfátování LA = nízkoteplotní žíhání RA = obecné žíhání SA = sferoidizační žíhání D = tažení HD = přímé vytahování AIP = procesní žíhání

Kritéria pro posouzení kvality válcovaného drátu po sferoidizačním žíhání jsou obvykle dvě: Sféricita (Spheroidization Rate): Požadavky na sféricitu se stanovují v závislosti na typu oceli a jejím koncovém použití. U ocelí určených k pěchování za studena se obvykle vyžaduje cca 60 % až 90 %; u vysokouhlíkových ocelí a ložiskových ocelí se obvykle požaduje ještě vyšší stupeň sferoidizace. Tvrdost (Hardness): Například po sferoidizaci oceli 10B21 se tvrdost obvykle udržuje v rozmezí 65 až 78HRB, přičemž konkrétní hodnota se upravuje podle náročnosti pěchování za studena a požadavků zákazníka. U oceli SCM435 se po sferoidizaci tvrdost obvykle udržuje v rozmezí 75 až 88HRB, aby byla zachována rovnováha mezi vlastnostmi pro pěchování za studena a požadavky na následné tepelné zpracování.