Plamenové kalení

Plamenové kalení je metoda povrchového kalení používaná na oceli středního uhlíku obsahující 0,4 - 0,5 % uhlíku nebo legované oceli, následované kalením za účelem zvýšení tvrdosti jádra a povrchové tvrdosti na spojovacích prvcích. Obvykle se rozsah tvrdosti povrchu pohybuje kolem 50 - 60 HRC u oceli středního uhlíku, hloubka kalení závisí na síle plamene, době ohřevu, teplotě a rychlosti pohybu. Při stejném stavu je delší doba ohřevu při pomalejším pohybu způsobuje větší hloubku zatvrdnutí.

Kalení plamenem je rychlá, ekonomická a levnější metoda, která je také vhodná pro hromadnou výrobu. Tento proces se však používá pouze na vybrané kovové povrchy uhlíkové oceli, legované oceli a některých nerezových ocelích. Nevýhodou metody kalení plamenem je nerozvážné zahřívání povrchu materiálu a někdy i deformace tvaru.

Metoda vysoké frekvence kalení

Princip vysokofrekvenčního kalení je podobný plamennému kalení, ale používá se elektromagnetická indukce k ohřevu dílů. Pomocí proudu elektřiny indukovaného elektromagnetickou indukcí se cívka nahrazuje materiálem, do kterého proud elektřiny proudí do dílu, a tím se díly zahřívají. Čím vyšší je frekvence zdroje napájení, tím více indukovaného proudu elektřiny se soustředí na povrchu dílu s vyšší tvrdostí.

Teplota může být ovládána změnou frekvence zdroje napájení a nejenže se rovnoměrně zahřívá, ale také umožňuje specifikovat oblast podle požadavků zákazníka. Avšak vyžaduje vysoké kapitálové investice a indukční kalení je možné pouze u určitých ocelí. Tento postup je také omezen na spojovací materiály s tvarem vhodným pro indukční kalení a většinou se kalí pouze jedna součástka najednou, což znamená nižší produkci a vyšší cenu.

Proces tepelného zpracování uhlíkováním

Karburace je tepelný proces, při kterém ocel absorbuje uhlík při zahřívání kovu v přítomnosti plynu nebo kapalného karburizačního prostředku, což vede ke změně koncentrace uhlíku mezi uhlíkem bohatým povrchem a vnitřním jádrem oceli. Je běžně používána při metodě plamenného kalení. Hloubka karburace je také ovlivněna různými karburizačními prostředky, ocelí, teplotou a časem.

Nitridování

Vakuové (plynové) dusení je tepelný proces, který difunduje dusík do kovu pomocí určitého chemického mediátoru, obvykle amoniaku (NH3). Po zahřátí se amoniak rozpadá na dusík a vodík a vytváří se povrchová vrstva s nitridovým zesílením. Tyto procesy se nejčastěji používají u nízkouhlíkových legovaných ocelí.

Výhodou tohoto procesu jsou komponenty s vynikající odolností proti opotřebení, korozivní odolností a vysokoteplotními vlastnostmi, výsledek tvrdosti je také lepší než u procesu kalení uhlíkem.