Jaká ocel je vhodná ke kalení a jak se moderně dosahuje její tvrdosti
Za kalitelnou je považována ocel s obsahem uhlíku vyšším než 0,2 %, ideálně nad hranicí 0,35 %. Možnost kalení je naopak zapovězená ocelím austenitickým a všem ostatním kovům.
Principem je totiž vznik nasyceného roztoku uhlíku v přítomném železe - martenzitu. Právě díky jeho jemné struktuře je pak možné výsledný povrch brousit až do ostří, které by u běžných ocelí znamenalo jeho odlomení.
Právě tvrdost je parametr, který určuje i životnost výrobků vystavených mechanickému namáhání typickému třeba u obráběcích nebo chirurgických nástrojů. Stejně jako pevnost v tahu, kterou ocel kalením také získává, se hodí i u speciálních konstrukcí, lisovacích forem nebo přípravků. Je ale třeba zároveň dbát na to, že se získanou tvrdostí zároveň stoupá křehkost - klesá houževnatost - a také se zvětšuje objem kalené součásti.
Zařízení pro kalení oceli
Pro kalení se využívají elektrické kalící pece obvykle s vodou chlazeným vnějším pláštěm soustředěným kolem válcové topné komory. Dnešní pece jsou už řízeny automaticky a umožňují v jednom cyklu zároveň i popouštět pomocí proudu dusíku.
Laserové kalení na rozdíl od jiných metod povrchového kalení se vykazuje specificky vyšší rychlostí ohřevu a kalení. Dochází pouze k minimální snížení kvality okolního materiálu. Povrchové laserové kalení se využívá hlavně v automobilovém průmyslu, a to pro kalení forem na výrobu plastu.
Novinka ve způsobu kalení oceli je tzv. kryogenní zpracování. V principu jde o rychlé podchlazení kalené oceli pod bod mrazu v kryogenním boxu. Je tak zajištěno zafixování rozměrů kaleného výrobku, dokončení strukturní transformace materiálu a zároveň zvýšení otěruvzdornosti i životnosti.
