Pece na tepelné spracovanie

1. Pece na tepelné spracovanie Technológia tepelného spracovania Ing. Roman Moravčík, PhD.

2. Tepelné spracovanie Výsledné vlastnosti ocele závisia od: • chemického zloženia • štruktúry, t.j. od fázového zloženia a od tvaru, veľkosti a rozloženia jednotlivých fáz Tepelné spracovanie = všetky procesy, pri ktorých materiál zámerne ohrievame a ochladzujeme tak, aby získal požadované vlastnosti. V podstate ide o súhrn nasledujúcich operácií: • ohrev určitou rýchlosťou na danú teplotu • zotrvanie (výdrž) na tejto teplote • ochladzovanie určitou rýchlosťou

3. Tepelné spracovanie Nežiaduce sprievodné javy tepelného spracovania: • mechanické napätia: • deformácie • trhliny • poškodenie povrchu: • oxidácia povrchu • oduhličenie povrchu

4. Cieľom moderných zariadení na tepelné spracovanie je: • maximálna koncentrácia technologických operácií na jednom pracovisku; • reprodukovateľnosť výsledkov procesu; • hygiena pracovného prostredia; • ekologická nezávadnosť prevádzky; • zaznamenať, zdokumentovať a archivovať priebeh procesu tepelného spracovania

5. Základné spôsoby ohrevu kovových materiálov v procesoch tepelného spracovania • podľa miesta vzniku tepla: a) priame ohrevy – teplo vzniká v ohrievanom materiáli b) nepriame ohrevy – teplo prestupuje z okolitého prostredia s vyššou teplotou do povrchu ohrievaného materiálu • podľa rýchlosti ohrevu: a) konvenčné (pomalé, nepriame) ohrevy b) rýchloohrevy • podľa prostredia pôsobiaceho na vsádzku: a) ohrevy v oxidačnom prostredí (na vzduchu) b) ohrevy v neutrálnom prostredí c) ohrevy v aktívnom prostredí (v procesoch chemicko-tepelného spracovania)

6. Technologické spôsoby rýchloohrevov (rozdelenie podľa miesta vzniku tepla) • teplo vzniká v ohrievanom materiáli a) indukčný b) odporový • teplo prestupuje z okolitého prostredia do materiálu a) plameňom b) plazmou c) v soľných kúpeľoch d) vo fluidnej vrstve • teplo vzniká na rozhraní ohrievaný materiál - okolité prostredie a) laserom b) elektrónovým lúčom c) iónový ohrev d) trením (frikciou) e) v elektrolyte

7. Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 1)zdrojov tepla: a) elektrické odporové pece b) palivové pece - na plynné palivo (obvykle zemný plyn, CH4, propán) - na kvapalné palivo (mazut, nafta, oleje, benzín, alkohol) - na tuhé palivo (uhlie, drevo, koks) (minimálne využitie)

8. Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 2)prostredia, pôsobiaceho na vsádzku: a) vzduchové pece - oxidačné prostredie b) vákuové pece - neutrálne vákuum - aktívne vákuum c) pece s riadenými atmosférami - neutrálne plyny alebo zmesi plynov - aktívne zmesi plynov d) roztavené soľné kúpele - neutrálne - aktívne e) fluidné pece - neutrálna fluidná vrstva - aktívna fluidná vrstva

9. Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 3) účelu použitia: - žíhacie pece - kaliace pece - popúšťacie pece - pece pre nauhličovanie (cementačné) - nitridačné pece - viacúčelové pece - pece pre spájkovanie - pece pre spekanie výliskov z (kovových) práškov

10. Elektrické odporové telesá (vinutie) Vzduch alebo vákuum Pec Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 4) podľa druhu výhrevných telies:a) pece s ohrevom sálaním z odporových telies, vyhrievaných prechodom elektrického prúdu

11. spaliny Sálavá (radiačná) rúra zo žiaruvzdorného materiálu Vzduch Plameň Horľavý plyn alebo kvapalina Horák Riadená atmosféra Pec Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 4) podľa druhu výhrevných telies:b)pece s ohrevom sálavými rúrami, vo vnútri ktorých je zdroj tepla (horák alebo elektrické odporové teleso)

12. Produkty horenia CO2, H2O Horák Vzduch Plameň Horľavý plyn alebo kvapalina Pec Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 4) podľa druhu výhrevných telies:c)pece s ohrevom horúcimi plynnými spalinami prúdiacimi z horákov

13. Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 5) hlavných konštrukčných znakov:a)komorové pece

14. Komorové pece:

15. Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 5) hlavných konštrukčných znakov:b)šachtové pece

16. Šachtové pece:

17. Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 5) hlavných konštrukčných znakov:c)zvonové (poklopové) pece

18. Zvonové pece:

19. Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 5) hlavných konštrukčných znakov:d)priebežné pece

20. Priebežné pece:

21. Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 5) hlavných konštrukčných znakov:e)kúpeľové (téglikové) pece

22. Kúpeľové pece:

23. Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 5) hlavných konštrukčných znakov:f)vozové pece

24. Vozové pece:

25. Buchar (kovací lis) kaliaci lis Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 5) hlavných konštrukčných znakov:g)karuselové pece (s otočným stolom)

26. Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 5) hlavných konštrukčných znakov:h)štrbinové pece

27. Štrbinové pece:

28. Predkomora Horúca komora ohrievaná sálavými rúrami s riadenou atmosférou Kaliaci olej Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 5) hlavných konštrukčných znakov:i)viacúčelové pece

29. Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 6) podľa toku materiálu: a) statické zariadenia - komorová pec (najčastejšie klasická atmosféra, pričom vznikajú okuje a sú potrebné veľké prídavky) - vozové pece - sú určené pre veľkorozmerné súčiastky - mufľové pece – (mufľa = plynotesná nádoba, pričom články nie sú v styku s prostredím pece) - šachtové pece - súčiastky sa nedeformujú, špeciálnym typom je prípad hlbinnej pece - zvonové (poklopové, elevátorové) pece - vákuové pece

30. Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 6) podľa toku materiálu: b) priebežné zariadenia - krokové pece - vozíkové pece - narážacie pece (vsádzka je umiestnená na roštoch, ktoré sa posúvajú) - pásové pece (je určená pre malorozmerné súčiastky - nože, príbory ...) - valčekové pece - závitovkové pece (používajú sa na výrobu pružín, podložiek) - rotačné (bubnové) pece - vsádzka sa vo vnútri bubna premiešava - linky

31. Zariadenia na tepelné spracovaniea chemicko-tepelné spracovanie: 7) podľa pracovnej teploty: - nízkoteplotné (žíhacie, popúšťacie, nitridačné, vytvrdzovacie) - vysokoteplotné (kaliace, cementačné, žíhacie) 8) podľa použitej atmosféry: - bez ochrannej atmosféry (vzduchové) - s riadenou atmosférou (exo-, endo-, nitridačná atmosféra) - s inertnou atmosférou (N2, Ar) - vákuové 9) podľa stupňa automatizácie a regulácie (sleduje sa teplota, tlak, uhlíkový potenciál, čas, rýchlosť pohybu vsádzky): - bez regulácie - s reguláciou na konštantnú hodnotu - s reguláciou na premenlivú hodnotu – programovanie

32. Vákuové pece:

33. Linky: