Slide 1

Pece na tepelné spracovanie

Technológia tepelného spracovania
Ing. Roman Moravčík, PhD.


Slide 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


Slide 3

Tepelné spracovanie

Nežiaduce
sprievodné
spracovania:
 mechanické napätia:
1.
2.



deformácie
trhliny

poškodenie povrchu:
1.
2.

oxidácia povrchu
oduhličenie povrchu

javy

tepelného


Slide 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


Slide 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)


Slide 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


Slide 7

Zariadenia na tepelné spracovanie
a 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)


Slide 8

Zariadenia na tepelné spracovanie
a 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


Slide 9

Zariadenia na tepelné spracovanie
a 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


Slide 10

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

Pec


Slide 11

Zariadenia na tepelné spracovanie
a 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)
spaliny
Vzduch

Horľavý plyn
alebo kvapalina

Horák

Plameň
Sálavá (radiačná) rúra zo
žiaruvzdorného materiálu
Riadená atmosféra
Pec


Slide 12

Zariadenia na tepelné spracovanie
a chemicko-tepelné spracovanie:
4) podľa druhu výhrevných telies:
c) pece s ohrevom horúcimi plynnými spalinami prúdiacimi
z horákov
Produkty horenia
CO2, H2O
Horák

Vzduch
Horľavý plyn
alebo kvapalina

Plameň

Pec


Slide 13

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


Slide 14

Komorové pece:


Slide 15

Zariadenia na tepelné spracovanie
a chemicko-tepelné spracovanie:
5) hlavných konštrukčných znakov:
b) šachtové pece


Slide 16

Šachtové pece:


Slide 17

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


Slide 18

Zvonové pece:


Slide 19

Zariadenia na tepelné spracovanie
a chemicko-tepelné spracovanie:
5) hlavných konštrukčných znakov:
d) priebežné pece


Slide 20

Priebežné pece:


Slide 21

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


Slide 22

Kúpeľové pece:


Slide 23

Zariadenia na tepelné spracovanie
a chemicko-tepelné spracovanie:
5) hlavných konštrukčných znakov:
f) vozové pece


Slide 24

Vozové pece:


Slide 25

Zariadenia na tepelné spracovanie
a chemicko-tepelné spracovanie:
5) hlavných konštrukčných znakov:
g) karuselové pece (s otočným stolom)

Buchar
(kovací lis)
kaliaci lis


Slide 26

Zariadenia na tepelné spracovanie
a chemicko-tepelné spracovanie:
5) hlavných konštrukčných znakov:
h) štrbinové pece


Slide 27

Štrbinové pece:


Slide 28

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

Kaliaci olej


Slide 29

Zariadenia na tepelné spracovanie
a 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


Slide 30

Zariadenia na tepelné spracovanie
a 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


Slide 31

Zariadenia na tepelné spracovanie
a 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


Slide 32

Vákuové pece:


Slide 33

Linky: