Călirea CIF

Prelucrarea termică în vederea creşterii performanţelor pieselor supuse la uzare se caracterizează

prin încălzirea ultra rapidă cu surse termice exterioare concentrate de mare putere specifică, pe o

suprafaţă foarte mică, din această categorie facând parte: prelucrarea cu fascicul de electroni, cu

laser şi cu plasmă.

Tehnologiile neconventionale răspund astfel unui aspect deosebit de important şi prioritar şi anume

măresc durata de exploatare in conditii de siguranţă şi eficienţă, concomitent cu satisfacerea

cerinţelor crescânde privind funcţionarea şi totodată, reducerea emisiilor poluante.

Mai mult decât atât, unele dintre acestea au rol in reducerea costului de fabricaţie, păstrând sau chiar

imbunătăţind calitatea , în timp ce altele sunt destinate obţinerii de produse calitativ superioare sau

chiar de produse noi. Aceste tehnologii nu produc reziduuri care să pună în pericol mediul

înconjurător.

Călirea superficială constă în încălzirea în domeniul austenitic a unui strat superficial de la suprafaţa

piesei pe o anumită grosime urmată de o răcire rapidă în apă sau ulei, astfel încât austenita să se

transforme în martensită numai în acest strat. Metoda de călire superficială are drept scop pe de o

parte cresterea duriţătii, a rezistenţei la uzură, a rezistenţei la oboseală, iar pe de altă parte păstrarea

proprietătilor ridicate de plasticitate în miezul necălit al piesei.

Se călesc superficial oţelurile carbon şi slab aliate cu un conţinut de carbon între 0,35 — 0,6% C şi

fontele cu grafit lamelar, nodular sau grafit de maleabilizare, a căror masă metalică conţine 0,6 —

0,8% C. Dupa modul de execuţie al operaţiei de răcire a suprafeţei de călit se deosebesc doua

metode de călire: cea simultană, caracterizată prin răcirea simultană a întregii suprafeţe de călit şi

cea succesiva, prin răcirea progresivă a suprafeţei de călit. In funcţie de mijloacele de încălzire

folosite se disting procedee de călire superficială rapide şi ultrarapide.

Comparaţia între diferite procedee de călire superficială

Impulsuri Puterea specifică

[W/cm2 ] Temp.

atinsa de

suprafată

[°C] Adancimea

maximă a

stratului călit

[mm] Structura Domenii de aplicare

Fascicul

Laser 2000-8000 5μm-2 mm. Martensita foarte

fina,strat alb Profile complexe cu deformatii

foarte mici

Fascicul

De electroni 2000 1500 10μm-2 mm. Martensita foarte

fina,strat alb Profile complexe,volume mici absenta deformatiilor, necesitatea

vidului

Avantajele si dezavantajele diferitelor procedee de călire superficial

Procesul de calire

superficiala Avantaje Dezavanteje

Călirea superficială cu laser Precizia tratamentului. .

Posibilitatea obtinerii unei game

mari de grosimi de straturi.

Posibilitatea tratării locurilor

dificil accesibile celorlalte procedee,

prin utilizarea prismelor

sau oglinzilor. Deformatii foarte

mici. Poate fi automatizat. Investitii foarte mari. Masuri speciale,

de pregatire a suprafetelor.Intretinere

si reparare dificila.Structura neomogena.

Probleme de securitate. Folo-

-sirea straturilor absorbante duce la

randament scazut.

Călirea superficială cu flux

de electroni Precizia tratamentului. .

Deformatii mici . Absenta bbbb

oxidarii din cauza utilizarii

vidului. Consumul redus de

energie. Poate fi automatizat si

integrat in fluxul de fabricatiecatie.

Productivitate ridicata.-

Flexibilitatea instalatiilor. Investitii mari.Necesitate a utilizarii

vidului. Limitarea dimensiunilor

pieselor. Necesitate demagnetizarii

pieselor. Generarea de raze X.

Călirea superficială cu

plasmă Deformatii extrem de mici din

cauza adancimii de calire

mica.Investitii medii.Bine

adaptata tratamentului

continuu(lame sau sarme). Poate

fi automatizat si integrat Procedeu in curs de dezvoltare. Putin

adaptat pieselor de dimensiuni mari si

cu suprafete concave si convexe.

Uneori necesita dus de racire.

Tratamentul termochimic de nitrurare constă în îmbogăţirea în azot (nitrogen) a stratului

superficial al pieselor din oţeluri sau fonte, în scopul durificării superficiale a acestor piese şi

îmbunătăţirii performanţelor lor privind rezistenţa la uzare, la oboseală sau la coroziune.

Tratamentul termochimic de nitrurare se realizează, în mod obişnuit, în cuptoare etanşe, în

atmosferă de amoniac gazos, care prin disociere pune în libertate atomi activi de azot.

2NH3 2Nactiv + 3H2

Compoziţia chimică a oţelului sau fontei din care se confecţionează piesele supuse nitrurării şi

parametrii de regim la care se conduce acest tratament se stabilesc în funcţie de scopul principal

urmărit.

Depunere laser pulsata (PLD)

Metoda de depunere laser pulsată (PLD, Pulsed Laser Deposition) este larg folosită în domeniul

producerii de straturi subţiri în particular din materiale şi combinaţii de materiale care nu pot fi

procesate decât cu mari dificultăţi prin alte metode. Recent, au fost obţinute prin PLD acoperiri de

înaltă calitate cu o mare varietate de proprietăţi speciale.

Principalul motiv al progresului PLD este acela ca materiale cu compozitie oricât de complicata se

pot transfera pe un substrat fara schimbarea stoichiometriei (ablatie congruenta).

Interacţia radiaţiei laser cu ţinta (solidă) este complexă, pentru că energia electromagnetică este

transformată în energie termică, chimică şi mecanică, provocând excitarea electronică, vaporizarea

şi ablaţia materialului. Toate aceste fenomene depind atât de energia şi frecvenţa impulsurilor

laserului, cât şi de proprietăţile optice, termodinamice şi morfologice ale ţintei.