Jaké jsou účinky různých prvků v oceli na indukční kalení oceli?

(1) Uhlík (C) Uhlík určuje tvrdost, které lze dosáhnout po kalení. Obsah uhlíku je vysoký a tvrdost kalení je vysoká, ale trhliny lze snadno uhasit. Obecně se w (C) volí v rozmezí 0.30% až 0.50% a takto získaná hodnota tvrdosti je přibližně 50 až 60 HRC. Horní mez hodnoty tvrdosti je omezena obsahem uhlíku. Praxe ukázala, že tento obsah uhlíku je asi 0.50%. Někdy se používá vyšší obsah uhlíku. Například válce jsou vyrobeny z oceli s w (C) 0.80%, w (Cr) 1.8%a w (Mo) 0.25%. Uhlíková ocel, která neobsahuje legující prvky, vyžaduje vysokou rychlost chlazení, takže se značně deformuje, má vysokou tendenci praskat a má špatnou kalitelnost.

2) Křemík (Si) Kromě zlepšení pevnosti a kalitelnosti může křemík v oceli při výrobě oceli také odstraňovat plyn z oceli a působit sedativně.

(3) Mangan (Mn) Mangan v oceli zlepšuje kalitelnost oceli a snižuje kritickou rychlost chlazení. Mangan při zahřívání vytváří ve feritu pevný roztok, což může zvýšit pevnost oceli. Manganová ocel se běžně používá, když je hloubka vytvrzené vrstvy větší než 4 mm. Protože snižuje kritickou rychlost chlazení, lze dosáhnout rovnoměrné tvrdosti kalení za podmínek, kdy specifikace chlazení není stabilní.

(4) Chrom (Cr) Protože chrom v oceli může vytvářet karbidy, je nutné zvýšit teplotu ohřevu a prodloužit dobu ohřevu, což je nevýhodné pro indukční kalení. Chrom ale zlepšuje kalitelnost oceli (podobně jako mangan) a chromová ocel má v kaleném a popuštěném stavu vyšší mechanické vlastnosti. Proto se 40Cr a 45Cr často používají při výrobě těžkých ozubených kol a drážkových hřídelí. M (Cr) v indukčně kalené oceli obecně není větší než 1.5%a nejvyšší není větší než 2%. Za zvláštních okolností lze indukční kalení provádět také tehdy, když w (Cr) je menší než 17%, ale je vyžadována velmi vysoká teplota ohřevu a teplota ohřevu je nižší než 1200T. V této době se karbidy rychle rozpustí, než je lze zcela uhasit.

(5) Hliník (Mo) Hliník v oceli může zlepšit kalitelnost a obsah molybdenu v oceli je velmi malý.

(6) Síra (S) Síra v oceli vytvoří sulfid. Zkoušky ukázaly, že když se sníží obsah síry, zlepší se prodloužení a zmenšení plochy a zvýší se hodnota rázové houževnatosti.

(7) Fosfor (P) Fosfor v oceli nevytváří fosfidy, ale je snadné způsobit vážnou segregaci, takže je to škodlivý prvek.