Kritická role měření teploty při úspěšném kalení plamenem
Kalení plamenem je proces tepelného zpracování, který se široce používá u dílů z měkkých a legovaných ocelí, ocelí se středním obsahem uhlíku a litiny. Tento proces spočívá v přímém zahřívání povrchu kovu kyslíkovými plameny, dokud nedosáhne teploty austenitizace. Při této kritické teplotě se povrchová struktura změní, zatímco jádro zůstane měkčí a nezměněné. K dosažení požadované tvrdosti je pak nutné okamžité kalení, protože rychlým ochlazením tuhne tvrdá povrchová vrstva, která výrazně zvyšuje odolnost kovu proti opotřebení a korozi. Před kalením se povrch oceli obvykle skládá z austenitu nebo feritu, které se plamenným kalením přemění na martenzit.
Kalení plamenem lze provádět buď diferencovaně, se zaměřením na určité oblasti, nebo rovnoměrně po celém povrchu obrobku. Úspěšnost tohoto procesu ovlivňuje několik faktorů, včetně intenzity plamene, délky zahřívání, rychlosti a teploty kalení a prvkového složení materiálu. Plamen se vytváří pomocí plynů, které mohou dosáhnout vysokých a stabilních teplot, nejčastěji směsí kyslíku a acetylenu, lze však použít i propan.
Jednou z rozhodujících výhod kalení plamenem je schopnost zvýšit odolnost proti opotřebení, zkrátit dobu zpracování a minimalizovat deformace při zachování hospodárnosti. Existují však také významné problémy. Otevřený plamen představuje nebezpečí požáru a kalený martenzit, přestože je houževnatý, může při přehřátí zkřehnout, což může vést k praskání a odlupování. Kromě toho je kalení plamenem ze své podstaty méně přesné než jiné metody kalení, jako je indukční kalení nebo bórování, a proces může vést k oxidaci nebo oduhličení materiálu.
Přesné měření teploty je pro úspěch plamenového kalení nejen důležité, ale naprosto zásadní. Přesná kontrola povrchové teploty přímo ovlivňuje kvalitu kalené vrstvy. Běžné infračervené snímače však v této aplikaci často selhávají, protože plamen může rušit infračervený signál, což vede k nepřesnému měření teploty. Kromě toho hrozí, že snímač bude chybně registrovat teplotu plamene, a nikoliv samotného obrobku. Zdůraznění kritičnosti přesného měření teploty dává posluchačům pocítit důležitost tohoto aspektu pro dosažení požadovaných výsledků kalení a zamezení vzniku vad.
