# Tepelné zpracování pro CNC díly: od žíhání po nitridaci > Potřebuje váš díl tepelné zpracování? Rozhodovací tabulka srovnávající žíhání, kalení s popouštěním, cementování, nitridaci a indukční kalení podle tvrdosti, deformace a nákladů. https://www.sinbo-machining.com/cs/wiki/heat-treatment/overview/ --- ## Na této stránce - Potřebuje tento díl tepelné zpracování? - Druhy tepelného zpracování v přehledu - Žíhání - Účel - Postup - Kalení a popouštění - Postup - Kompromis tvrdost vs houževnatost - Běžné materiály a výsledky - Cementování (nauhličení povrchu) - Postup - Vhodné materiály - Nitridace - Postup - Vhodné materiály - Indukční kalení - Postup - Vhodné geometrie a materiály - Riziko deformace - Dopad na náklady - Časté chyby - Časté dotazy # Přehled tepelného zpracování Tepelné zpracování je jednou z nejdražších operací po obrábění — a jednou z nejčastěji chybně zadaných. Tato stránka vám pomůže rozhodnout, zda váš díl tepelné zpracování skutečně potřebuje, který proces použít a kolik bude stát času i peněz. ## Potřebuje tento díl tepelné zpracování? Ne každý ocelový díl potřebuje tepelné zpracování. Mnoho dílů funguje dobře ve stavu po obrábění. Rozhodněte se podle této tabulky. | Materiál / aplikace | Tepelné zpracování | Cílová tvrdost | Dopad na náklady | 1045 hřídel — lehký provoz, nízké namáhání | Žádné | Po obrábění (~180 HB) | Žádný | 1045 hřídel — střední zatížení | Kalení a popouštění | 25–35 HRC | Střední | 4140 ozubené kolo / náprava | Kalení a popouštění | 28–38 HRC | Střední | 4340 vysokopevnostní konstrukce | Kalení a popouštění | 40–50 HRC | Střední až vysoký | 1018 / 1020 ozubené kolo — opotřebení povrchu, houževnaté jádro | Cementování | Povrch 58–62 HRC, jádro 25–40 HRC | Vysoký | 8620 ozubené kolo — vysoká pevnost jádra + tvrdý povrch | Cementování | Povrch 58–62 HRC, jádro 30–45 HRC | Vysoký | 4140 přesný otvor / vřeteno — úzká tolerance | Nitridace | Povrch 60–70 HRC ekv. | Vysoký | 38CrMoAl ventil / vstřikovací šnek | Nitridace | Povrch 65–72 HRC ekv. | Vysoký | 1045/4140 čep — pouze lokální zpevnění | Indukční kalení | 55–62 HRC (lokálně) | Střední | Jakákoli ocel — po těžkém obrábění / kování | Žíhání / odstranění pnutí | Změkčení (120–220 HB) | Nízký | Nerez 420 / 440C — koroze + tvrdost | Kalení a popouštění | 40–58 HRC | Střední | Hliník / měď / mosaz | N/A (viz stav hliníku T) | — | — Rychlé pravidlo Pokud výkres neuvádí požadavek na tvrdost a díl je namáhán pouze staticky nebo málo, tepelné zpracování vynechejte. Ušetříte náklady a vyhnete se riziku deformace. Tepelné zpracování zadávejte jen tehdy, když to aplikace vyžaduje — odolnost proti opotřebení, vysokou pevnost, únavovou životnost nebo rozměrovou stabilitu. ## Druhy tepelného zpracování v přehledu | Proces | Co dělá | Dosažená tvrdost | Riziko deformace | Nákladový faktor | Typické aplikace | Žíhání | Změkčuje ocel pro obrábění, odstraňuje vnitřní pnutí | 120–220 HB | Velmi nízké | 0.3x | Příprava před obráběním, po svařování, odstranění pnutí | Normalizační žíhání | Zjemňuje strukturu zrna, dává rovnoměrné vlastnosti | Mírně tvrdší než žíhaný stav | Nízké | 0.3x | Příprava před obráběním výkovků a odlitků | Kalení + popouštění | Maximalizuje tvrdost (kalení), potom obnovuje houževnatost (popouštění) | 20–62 HRC (řízené) | Vysoké | 1.0x (základ) | Hřídele, ozubená kola, nápravy, konstrukční díly, nástroje | Cementování | Tvrdá povrchová vrstva s houževnatým jádrem | Povrch 58–62 HRC, jádro 25–45 HRC | Střední | 1.5–2.0x | Ozubená kola, vačkové hřídele, ložiska, drážkování | Nitridace | Tvrdý povrch bez kalení — nejnižší deformace | Povrch 60–70 HRC ekv. | Velmi nízké | 1.5–2.5x | Přesné otvory, vřetena, klikové hřídele, vstřikovací šneky | Indukční kalení | Selektivní zpevnění pouze určitých oblastí | 55–62 HRC (lokálně) | Střední (lokálně) | 0.8–1.2x | Čepy hřídelí, zuby ozubených kol, ložisková sedla ## Žíhání Žíhání ohřívá ocel nad kritickou teplotu (obvykle 820–900°C podle jakosti) a potom ji pomalu chladí v peci. Pomalé chlazení umožní, aby se struktura oceli přeměnila na měkký a tvárný feriticko-perlitický stav. Výsledkem je nejnižší možná tvrdost dané jakosti oceli. ### Účel - Změkčení pro obrábění. Tvrdé oceli jako D2 nebo ocel 4140 v předkalendém stavu se obrábějí efektivně obtížně nebo vůbec ne. Žíhání je sníží na 170–240 HB, což snižuje opotřebení nástroje a čas řezání. - Odstranění vnitřního pnutí. Po těžkém obrábění, svařování, kování nebo tváření za studena zůstává v dílu zbytkové pnutí. To způsobuje rozměrovou nestabilitu v čase nebo deformaci při následném tepelném zpracování. Žíhání na odstranění pnutí (600–700°C, chlazení na vzduchu) to řeší, aniž by díl plně změkčilo. ### Postup | Druh oceli | Teplota (°C) | Chlazení | Výsledná tvrdost (HB) | Nízkouhlíková (1045) | 840–880 | Chlazení v peci (~30°C/h) | 120–180 | Legovaná (4140) | 820–870 | Chlazení v peci (~20°C/h) | 170–220 | Nástrojová (D2) | 850–900 | Chlazení v peci (~15°C/h) | 210–240 Kdy zadat žíhání Na výkresech nástrojových ocelí (D2, A2, H13, M2) a předkalendých legovaných ocelí uveďte „žíhat před obráběním“. Pro odstranění pnutí po obrábění uveďte „odstranit pnutí 600–650°C, výdrž 2 h, chlazení na vzduchu“ — je to levnější a rychlejší než plné žíhání a zachová většinu tvrdosti. ## Kalení a popouštění Jde o nejčastější tepelné zpracování ocelových dílů. Dvoustupňový proces je neoddělitelný — samotné kalení dává maximální tvrdost, ale činí ocel extrémně křehkou. Po kalení vždy následuje popouštění, které obnoví houževnatost a přitom zachová většinu nárůstu tvrdosti. ### Postup Kalení: ocel se ohřeje nad kritickou teplotu (austenitizace) a potom se rychle ochladí olejem, vodou nebo polymerovým kalicím prostředím. Rychlé chlazení přemění austenit na martenzit — tvrdou a křehkou strukturu. Čím rychlejší kalení, tím vyšší tvrdost — ale také vyšší riziko deformace a prasklin. Popouštění: zakalený díl se ohřeje na teplotu 150–650°C, výdrž 1–2 hodiny, potom chlazení na vzduchu. Část křehkého martenzitu se přemění na popuštěný martenzit, který je mnohem houževnatější. Kompromis: vyšší teplota popouštění = více houževnatosti, ale méně tvrdosti. ### Kompromis tvrdost vs houževnatost To je ústřední rozhodnutí při zadávání kalení a popouštění. Teplota popouštění přímo řídí konečnou tvrdost. | Teplota popouštění | Výsledek (4140) | Charakter | Kdy použít | 150–200°C | 50–54 HRC | Maximální tvrdost, nízká houževnatost | Opotřebované díly, břity | 200–300°C | 45–50 HRC | Vysoká tvrdost, střední houževnatost | Zuby ozubených kol, ložiskové plochy | 350–450°C | 35–45 HRC | Vyvážená tvrdost a houževnatost | Obecné mechanické díly | 500–600°C | 25–35 HRC | Maximální houževnatost, střední tvrdost | Hřídele, konstrukční díly, rázové zatížení ### Běžné materiály a výsledky | Ocel | Kalicí prostředí | Popouštění (°C) | Výsledek (HRC) | Výsledek (HB) | Aplikace | 1045 | Voda | 400–550 | 25–35 | 255–320 | Hřídele, čepy, všeobecné použití | 4140 | Olej | 400–600 | 28–38 | 270–350 | Ozubená kola, nápravy, konstrukce | 4340 | Olej | 200–430 | 40–50 | 380–480 | Vysokopevnostní, únavově kritické | D2 | Olej / vzduch | 200–300 | 58–62 | — | Řezné nástroje, zápustky | H13 | Vzduch | 500–600 | 44–52 | — | Formy pro tlakové lití, kovací zápustky | 420 SS | Vzduch / olej | 200–400 | 40–50 | — | Korozní odolnost + tvrdost Deformace je u kalení zaručená Rychlé chlazení vytváří tepelné gradienty a fázové přeměny, které díl zkřiví. Kritické rozměry je nutné obrobit po tepelném zpracování, nebo musíte na plochách s úzkou tolerancí ponechat přídavek na broušení (0.2–0.5 mm). Pokud nemůžete připustit žádnou deformaci, zvažte místo toho nitridaci. ## Cementování (nauhličení povrchu) Cementování řeší konkrétní problém: potřebujete tvrdý povrch odolný proti opotřebení, ale díl zároveň musí snášet rázové zatížení. Proces při vysoké teplotě difunduje uhlík do povrchu nízkouhlíkové oceli a následné kalení zpevní pouze povrchovou vrstvu obohacenou uhlíkem, zatímco nízkouhlíkové jádro zůstane houževnaté a tvárné. ### Postup Díly se ohřejí na 850–950°C v atmosféře bohaté na uhlík (nejčastější je plynové cementování se zemním plynem nebo propanem). Uhlík difunduje do povrchu 4–12 hodin. Hloubka vrstvy se řídí časem a teplotou. Po cementování se díly zakalí (olejem), aby vrstva ztvrdla, a potom se popouštějí při 150–200°C, aby se odstranilo pnutí z kalení, aniž by povrch výrazně změkl. | Parametr | Typická hodnota | Teplota | 850–950°C | Hloubka vrstvy | 0.2–1.5 mm (závisí na době cyklu) | Tvrdost povrchu | 58–62 HRC | Tvrdost jádra | 25–45 HRC | Dodací lhůta | +3–5 dní ### Vhodné materiály | Ocel | Pevnost jádra | Poznámky | 1018 / 1020 | Nízká (jádro ~25 HRC) | Nejlevnější varianta. Vhodné pro lehce namáhaná ozubená kola a vačky. | 8620 | Dobrá (jádro ~35 HRC) | Nikl-chrom-molybden. Nejlepší vyvážení tvrdosti povrchu a houževnatosti jádra. Průmyslový standard pro ozubená kola. | 4320 | Dobrá (jádro ~38 HRC) | Vyšší pevnost jádra než 8620. Pro těžce namáhaná ozubená kola. | 4120 | Střední | Levnější alternativa k 8620. Deformace Cementování zahrnuje vysoké teploty a kalení, takže deformace je střední. Nejhorší jsou tenká místa a nesymetrické geometrie. Na kritických plochách ponechte přídavek na obrábění (0.1–0.3 mm) pro broušení po tepelném zpracování. Zuby ozubených kol se po cementování obvykle dokončují broušením nebo honováním. ## Nitridace Nitridace je odpovědí, když potřebujete tvrdý povrch, ale nemůžete připustit deformaci z kalení. Proces difunduje dusík do povrchu oceli při relativně nízkých teplotách (500–590°C). Protože nedochází k fázové přeměně ani ke kalení, je změna rozměrů minimální. ### Postup Díly se vloží do pece a jsou při 500–590°C vystaveny plynu bohatému na dusík (amoniak, NH3) po dobu 20–100 hodin. Dusík reaguje s legujícími prvky v oceli (zejména chromem, hliníkem a molybdenem) a vytváří tvrdé nitridy. Výsledkem je tenká, extrémně tvrdá povrchová vrstva. Díl musí být před nitridací v konečném obrobeném (nebo téměř konečném) stavu — povrch ztvrdlý nitridací už nelze obrábět. | Parametr | Typická hodnota | Teplota | 500–590°C | Hloubka vrstvy | 0.1–0.5 mm (mělká) | Tvrdost povrchu | 60–70 HRC ekvivalent (HV 800–1100) | Deformace | Velmi nízká (bez kalení, nízká teplota) | Doba cyklu | 20–100 hodin | Dodací lhůta | +5–10 dní ### Vhodné materiály | Ocel | Odezva na nitridaci | Poznámky | 4140 | Dobrá | Nejčastější nitridační ocel. Povrch ~60–65 HRC ekv. | 718M40 | Dobrá | Britská norma nitridační jakosti. Ekvivalent 4340 s omezeným Al. | 38CrMoAl | Výborná | Ocel s hliníkem. Nejlepší odezva na nitridaci — povrch až 72 HRC ekv. Standard pro vstřikovací šneky a dříky ventilů. | 4340 | Uspokojivá | Funguje, ale vrstva je mělčí než u 4140 kvůli nižšímu obsahu Cr. Omezení Nitridace má mělkou hloubku vrstvy (0.1–0.5 mm). Pokud bude díl vystaven těžkému opotřebení nebo rázům, které proniknou hlouběji než vrstva, měkké jádro rychle selže. Dlouhá doba cyklu (dny v peci) ji prodražuje u malých dávek. Ne všechny oceli se nitridují dobře — u nelegovaných uhlíkových ocelí (1045, 1020) vzniká jen tenká a slabá vrstva, protože jim chybí legující prvky, které tvoří tvrdé nitridy. ## Indukční kalení Indukční kalení využívá vysokofrekvenční elektromagnetickou indukci k ohřevu pouze povrchu určité oblasti — a potom ji okamžitě zakalí. Ztvrdne jen ohřátá zóna. Zbytek dílu zůstane v původním stavu. Tento proces použijete, když potřebujete tvrdost na čepu hřídele, na povrchu zubu ozubeného kola nebo v ložiskovém sedle, ale nechcete zakalit celý díl. ### Postup Indukční cívka (měděná) se umístí kolem nebo poblíž oblasti, která má být zpevněna. Střídavý proud v cívce vytváří v povrchu oceli vířivé proudy, které jej během sekund ohřejí nad kritickou teplotu. Vodní sprcha ohřátou zónu okamžitě zakalí. Celý cyklus trvá 5–30 sekund na díl. | Parametr | Typická hodnota | Tvrdost povrchu | 55–62 HRC | Hloubka vrstvy | 1–5 mm (řízeno frekvencí a výkonem) | Doba cyklu | 5–30 sekund na zónu | Deformace | Nízká až střední (pouze lokálně) | Dodací lhůta | +1–2 dny ### Vhodné geometrie a materiály | Vhodné kandidáti | Nevhodné kandidáty | Čepy hřídelí a ložisková sedla | Vnitřní otvory (omezený přístup cívky) | Zuby ozubených kol (jeden zub nebo celé kolo) | Složité 3D kontury (cívka musí kopírovat tvar) | Rovné plochy, čepy, nápravy | Velmi tenké stěny (riziko prokalení) | Pístnice, vačkové vačky | Díly s ostrými vnitřními rohy (praskliny) Nákladová výhoda: indukční kalení je rychlé — sekundy na díl. U sérií nad 100 kusů jednotková cena výrazně klesá ve srovnání s dávkovými pecními procesy. U jednorázových dílů je kvůli nákladům na seřízení cívky méně atraktivní než prostý cyklus kalení a popouštění. Materiály: nejlépe reagují středněuhlíkové oceli (1045, 4140, 4340). Nízkouhlíkové oceli (1018, 1020) se indukčně kalí špatně — nemají dostatek uhlíku. ## Riziko deformace Deformace je praktický problém #1 u tepelného zpracování. Díly, které byly před tepelným zpracováním v toleranci, vyjdou zkroucené, přerostlé nebo prasklé. Když znáte míru rizika u jednotlivých procesů, můžete podle toho naplánovat přídavky na obrábění i kontrolu. | Zpracování | Míra deformace | Proč | Opatření | Přídavek na obrábění | Žíhání | Velmi nízká | Pomalé, rovnoměrné chlazení | Minimální | 0 mm (obrábět předem) | Normalizační žíhání | Nízká | Chlazení na vzduchu, rovnoměrné | Může být nutné mírné rovnání | 0 mm | Kalení a popouštění | Vysoká | Rychlé chlazení = tepelné gradienty + roztažnost martenzitu | Kalení do oleje (pomalejší) místo vody. Rovnoměrný návrh průřezu. Upnutí při kalení. | 0.2–0.5 mm přídavek na broušení | Cementování | Střední | Vysoká teplota + kalení, ale deformace hlavně na povrchu | Rovnoměrná tloušťka stěn. Broušení kritických prvků po tepelném zpracování. | 0.1–0.3 mm | Nitridace | Velmi nízká | Bez kalení, nízká teplota, bez fázové přeměny v jádře | Odstranit pnutí před nitridací (kritické). Obrobit předem na konečný rozměr. | 0 mm (obrábět předem, žádné obrábění po tepelném zpracování) | Indukční kalení | Nízká–střední | Lokální ohřev, ale rychlé kalení ve zpevněné zóně | Kvalitní upnutí. Řízený tlak kalicího prostředí. | 0.1–0.2 mm ve zpevněné zóně Návrh pro nízkou deformaci Vyhněte se náhlým změnám průřezu. Do všech vnitřních rohů přidejte velkorysá zaoblení (minimálně 3–5 mm poloměr u kalených dílů). Udržujte tloušťku stěn co nejrovnoměrnější. Symetrické geometrie se deformují méně než nesymetrické. Pokud má váš díl tenké stěny vedle tlustých částí, je deformace téměř nevyhnutelná — naplánujte přídavek na broušení, nebo zvažte nitridaci. ## Dopad na náklady Tepelné zpracování přidává značné náklady a prodlužuje dodací lhůtu. Použijte tuto tabulku pro realistický rozpočet. Náklady jsou relativní — skutečné ceny závisí na dodavateli tepelného zpracování, lokalitě, velikosti dávky a geometrii dílu. | Zpracování | Relativní náklady | Typická dodací lhůta | Vliv velikosti dávky | Klíčové nákladové faktory | Žíhání | 0.3x | +1–2 dny | Nízký — rozhoduje čas v peci | Teplota, doba výdrže | Normalizační žíhání | 0.3x | +1–2 dny | Nízký | Pouze teplota | Kalení a popouštění | 1.0x (základ) | +2–4 dny | Střední — větší dávky snižují jednotkovou cenu | Jakost materiálu, cílová tvrdost, kalicí prostředí | Cementování | 1.5–2.0x | +3–5 dní | Vysoký — dlouhé pecní cykly, ale do jedné dávky se vejde mnoho dílů | Hloubka vrstvy (čas), atmosférický plyn, broušení po tepelném zpracování | Nitridace | 1.5–2.5x | +5–10 dní | Nízký — velmi dlouhá doba cyklu (20–100 h) bez ohledu na velikost dávky | Doba cyklu (největší faktor), kapacita pece, jakost materiálu | Indukční kalení | 0.8–1.2x (podle seřízení) | +1–2 dny | Velmi vysoký — jednotková cena rychle klesá s objemem | Návrh a seřízení cívky (fixní náklad), počet zón Poznámka k nákladům „Relativní náklady“ berou kalení a popouštění jako základ 1.0x. Tato čísla se týkají pouze operace tepelného zpracování. Skutečný celkový dopad na náklady zahrnuje také: (1) obrábění a broušení po tepelném zpracování, (2) kontrolu (zkoušení tvrdosti, rozměrovou kontrolu), (3) riziko zmetkovitosti z deformace nebo prasklin a (4) dodatečnou dodací lhůtu, která zdržuje montáž. Při nabídce je vždy zohledněte. ## Časté chyby | Chyba | Co se stane | Správný postup | Zadání tepelného zpracování bez požadavku na tvrdost | Dílna neví, jaký cíl má dosáhnout. Může zakalit příliš (křehké) nebo málo (měkké). | Vždy uveďte rozsah tvrdosti (např. „28–35 HRC“) a metodu zkoušky (Rockwell C, HRC). | Úzké tolerance na kalených prvcích bez přídavku na broušení | Díl se deformuje, neprojde kontrolou, jde do zmetků. | Na kritických plochách ponechte 0.2–0.5 mm. Po tepelném zpracování dokončete obráběním. | Zadání cementování na 4140 | 4140 už obsahuje 0.4% uhlíku — cementování téměř nic nepřidá. Vyhozené peníze. | Cementujte pouze nízkouhlíkové oceli (1018, 1020, 8620). U 4140 použijte kalení a popouštění. | Zadání nitridace na 1045 nebo 1020 | Nelegované uhlíkové oceli nemají legující prvky pro tvorbu tvrdých nitridů. Vrstva je tenká a měkká. | Použijte nitridační oceli: 4140, 38CrMoAl, 718M40. Nebo u nízkouhlíkové oceli přejděte na cementování. | Ostré vnitřní rohy na kalených dílech | Koncentrace pnutí v rozích způsobuje praskání při kalení. Díl praskne v olejové lázni. | Do všech vnitřních rohů přidejte velkorysá zaoblení (minimálně 3–5 mm poloměr). | Kalení 4140 do vody | 4140 má vysokou prokalitelnost — kalení do vody je příliš agresivní. Vážná deformace, vysoké riziko prasklin. | U 4140 a všech legovaných ocelí kalte do oleje. Kalení do vody je jen pro nelegované uhlíkové oceli (1045). | Neuvedení kalicího prostředí | Dílna použije to, co je nejlevnější nebo nejrychlejší. Nemusí to odpovídat vašim požadavkům. | Na výkrese uveďte „kalení do oleje“ nebo „kalení do polymeru“. U legovaných ocelí to nikdy nenechávejte nejednoznačné. | Objednávka nitridace u dílu, který potřebuje broušení po tepelném zpracování | Nitridace zpevní povrch — broušení ho odstraní. Účel se míjí. | Před nitridací obrobte na konečný rozměr. Pokud potřebujete broušení po tepelném zpracování, použijte cementování nebo kalení s popouštěním. | Zadání „tepelné zpracování“ bez určení procesu | Nejednoznačné. Dílna vybere nejlevnější proces, který zhruba odpovídá. Obvykle špatně. | Uveďte přesný proces: „kalit a popouštět na 30–35 HRC“ nebo „nitridovat na HV 900 minimum, hloubka vrstvy 0.3 mm.“ | Neodstranění pnutí před nitridací | Zbytkové pnutí z obrábění způsobí rozměrové změny během dlouhého nitridačního cyklu. | Před konečným obráběním a nitridací odstraňte pnutí při 600–650°C. To je standardní postup. ## Časté dotazy #### Potřebuje můj díl tepelné zpracování a který proces? Rozhodněte podle zatížení a začněte otázkou, zda tepelné zpracování vůbec potřebujete. Pokud výkres neuvádí požadavek na tvrdost a díl je namáhán pouze staticky nebo málo, vynechejte ho a vyhněte se jak nákladům, tak riziku deformace. Hřídel z 1045 při středním zatížení chce kalení a popouštění na 25–35 HRC, ozubené kolo z 4140 chce 28–38 HRC a kolo, které potřebuje otěruvzdornou kůži na houževnatém jádru, chce cementování na povrch 58–62 HRC s jádrem 25–45 HRC. Přesný otvor, který nesnese deformaci, chce nitridaci na 60–70 HRC ekv., a čep hřídele, který potřebuje jedinou zpevněnou zónu, chce indukční kalení na 55–62 HRC lokálně. #### Jakou teplotu popouštění potřebuji, abych dosáhl cílové tvrdosti? Teplotu popouštění vybírejte podle pásma tvrdosti, které potřebujete, protože obojí se přímo ovlivňuje: vyšší teplota kupuje houževnatost a bere tvrdost. Stránka přiřazuje 150–200°C k 50–54 HRC pro opotřebované díly a břity, 200–300°C k 45–50 HRC pro zuby ozubených kol a ložiskové plochy, 350–450°C k 35–45 HRC jako vyváženou volbu pro obecné mechanické díly a 500–600°C k 25–35 HRC pro hřídele a rázová zatížení. Sluďte i jakost: 1045 kalená do vody a popouštěná při 400–550 °C vychází na 25–35 HRC, zatímco 4140 kalená do oleje při 400–600 °C dává 28–38 HRC. Na výkres vždy napište rozsah tvrdosti a metodu zkoušky. #### Cementování, nitridace nebo indukční kalení — co pro můj díl? Vybírejte podle toho, jak hluboká musí být tvrdá vrstva a zda můžete díl ještě obrábět. Cementování dává hlubokou vrstvu 0.2–1.5 mm při 850–950°C u nízkouhlíkových ocelí jako 1018 / 1020 a 8620, ale kalí, takže deformace je střední a musíte nechat 0.1–0.3 mm na broušení po tepelném zpracování. Nitridace jde opačným směrem: vrstva je mělká, 0.1–0.5 mm, a díl se deformuje jen velmi málo, ale musí být dokončen před nitridací, protože po nitridaci už obrábět nelze, a standardním postupem je nejprve odstranit pnutí při 600–650°C. Indukční kalení se hodí pro jedinou zónu 55–62 HRC v hloubce 1–5 mm, za 5–30 sekund na zónu. #### Jak velkou deformaci mám očekávat a kolik materiálu mám nechat na obrábění? Přídavek na obrábění plánujte podle míry deformace, protože zkroucení po kalení není volitelné. Kalení a popouštění má nejvyšší riziko a potřebuje 0.2–0.5 mm přídavku na broušení kritických ploch, obráběných po tepelném zpracování, zatímco cementování má střední riziko a potřebuje 0.1–0.3 mm. Žíhání a normalizační žíhání deformují jen velmi málo a berou 0 mm, protože se obrábí předem; nitridace také bere 0 mm, ale zpevněný povrch už potom nelze obrábět vůbec. Indukční kalení je nízké až střední a potřebuje 0.1–0.2 mm jen ve zpevněné zóně; zbytkové riziko odstraňte návrhem s vnitřními zaobleními 3–5 mm a rovnoměrnou tloušťkou stěn. #### Kolik mi tepelné zpracování přidá na ceně a dodací lhůtě? Relativní náklady čtěte jako náklady samotné operace tepelného zpracování, protože skutečný dopad na cenu vašeho dílu je větší než číslo v tabulce. Proti základu kalení a popouštění 1.0x běží žíhání a normalizační žíhání na 0.3x, indukční kalení 0.8–1.2x, cementování 1.5–2.0x a nitridace 1.5–2.5x. Nitridace také stojí nejvíce času, protože cyklus je 20–100 h bez ohledu na velikost dávky, zatímco indukce je jediný proces, jehož jednotková cena s objemem rychle klesá. Dodací lhůta má stejný tvar: +1–2 dny u žíhání, normalizačního žíhání a indukce, +2–4 dny u kalení a popouštění, +3–5 dní u cementování a +5–10 dní u nitridace.