Bainitická tvárna liatina

náhľad|ADI
**Bainitická tvárná liatina** (, ) je izotermicky tepelne spracovaná tvárna liatina.

Medzinárodne sa ujala anglická skratka pre bainitickú tvárnu liatinu ADI. Táto bude aj ďalej používaná v texte.

## Charakteristika
ADI vyniká veľmi priaznivou kombináciou pevnosti, tažnosti, dynamickej pevností a oteruvzdornosti. Základná hmota v štruktúre ADI je podobná bainitu a pozostáva z ihličkového feritu a uhlíkom nasýteného austenitu. Na rozdiel od bainitu sa tu nenachádzajú karbidy. Táto štruktúra sa v literatúre označuje aj ako **ausferit**.

## Vlastnosti ADI
Mechanické vlastnosti ADI sú opísané v európskej norme DIN EN 1564.

Opracovateľnosť odliatkov po vykonanom izotermickom tepelnom spracovaní je obťažná a v prevažnej väčšine prípadov možná len brúsením. Z tohto dôvodu je nutné odliatky už pred tepelným spracovaním na mieru opracovať. Rozmerovo sa musia brať do úvahy nepatrné zmeny objemu spôsobené zmenou kovovej štruktúry.

## Výroba
Východiskovým materiálom sú odliatky z tvárnej liatiny. Aby bolo možné odliatky tepelne spracovať bez tvorby perlitu, treba ovplyvniť pozíciu tzv. perlitického a bainitického nosu v IRA (izotermický rozpad austenitu) diagrame (pozri obr.1). Z tohto dôvodu je tvárna liatina určená pre ADI spravidla legovaná malými obsahmi medi, molybdénu, mangánu a niklu, ktoré posúvajú perlitický nos doprava a jednoznačne oddeľujú perlitický a bainitický nos od seba.

Úspešné tepelné spracovanie je možné iba za predpokladu, že odliatky vykazujú dobrú makroskopickú a mikroskopickú homogenitu (rovnomerné rozmiestnenie grafitu, minimálny počet grafitovych guľôčok 100/mm², maximálny počet nekovových prímesí 0,5 %, maximálna poréznosť 1 %).

[thumb|240px|left|Obr.1. [TTT diagram izotermického rozpadu austenitu (IRA)1. Kalenie na martenzit 2. Kalenie na ADI (izotermické)3. žíhanie na bainit (v jadre hrubostenového obrobku) 4. Perlit 5. Bainit ]]

Odliatky, ktoré sú spravidla opracované na mieru, sú v peci s ochrannou atmosférou austenitizované pri teplotách medzi 900 a 950&nbsp;°C. Doba zotrvania na austenitizačnej teplote závisí na hrúbke stien odliatkov a ich chemickom zložení.

Na obr.1 je vidieť, že pri pomalšom ochladzovaní môže dôjsť k vzniku perlitu, ktorý zhoršuje mechanické vlastnosti ocele, a to aj v malých množstvách. Krivka 3 znázorňuje pomalé ochladzovanie a tu vidíme že sa už blíži k perlitickému mostu. Pomalšie ochladzovanie môže nastať v jadre hrubostenového obrobku, takže bainitovanie je **obmedzené len do určitej hrúbky stien obrobkov**.

Po úplnom austenitizovaní sú odliatky prudko ochladené na požadovanú teplotu isotermického rozpadu austenitu. Ako ochladzovacie a tiež udržovacie médium je často používaný soľný kúpeľ. Teplota izotermického rozpadu austenitu určuje mechanické vlastnosti ADI a leží medzi 220 – 450&nbsp;°C. Čím je teplota vyššia, tým je výsledná štruktúra „mäkšia“, t. j. nižšia pevnosť, vyššia ťažnosť. Schematický priebeh tepelného spracovania (žíhací program) je znázornený na obr.2. Izotermická fáza trvá hodiny a jej doba sa určuje podľa príslušných IRA kriviek. Robí sa buď v soľných kúpeloch alebo v (žíhacej) peci.

## Oblasti použitia ADI
Výhodná kombinácia mechanických vlastností – **vysoká [[húževnatosť]], dobrá [[tažnosť]], vysoká oteruvzdornosť, tvrdosť a vysoká pevnosť v ťahu** – predurčuje ADI k použitiu na náročné komponenty v strojárskom a automobilovom prémysle. Typické ADI výrobky sú ozubené kolesá, kľukové hriadele pre ťažké naftové motory, kolesá lokomotív, lisovacie nástroje a pod.

Výhoda tejto procedúry je aj, že netreba potom drahé čistenie ako po kalení v oleji.

## Nevýhody
Ako vidieť z ADI TTT grafu, možno spracovať len obrobky do istej hrúbky. Pri úplne najoptimálnejšom legovaní a posune perlitického mostu je maximálna vhodná hrúbka stien obrobkov cca  (čo je ale často bohato a bohato postačujúce).

Kategória:Liatiny