Vpliv pogojev vakuumske cementacije na mehanske lastnosti jekla 16MnCrS5 in obremenitev okoljaKrek, Gašper (Avtor) Nagode, Aleš (Mentor) Grabnar, Klemen (Komentor) jeklo 16MnCrS5vakuumska cementacijamikrostukturna analizamehanske lastnostiogljični odtisVakuumska cementacija je kemotermični postopek, ki sestoji iz procesov naogljičenja v vakuumu in toplotne obdelave. S postopkom vakuumske cementacije povišamo trdoto jekla na površini, s čimer izboljšamo obrabno obstojnost in povečamo trajno dinamično trdnost. V primerjavi s konvencionalnimi metodami naogljičenja, kjer se uporabljajo temperature naogljičenja med 900 in 950 °C, odsotnost kisika v vakuumski peči omogoča naogljičenje pri temperaturah ki segajo vse do 1050 °C. Namen diplomske naloge je bil analiza mikrostrukture ter mehanskih lastnosti jekla 16MnCrS5 po vakuumski cementaciji. Temperatura naogljičenja je bila 1020 °C, temu pa je sledilo kaljenje v plinu N2. Po vakuumski cementaciji smo z namenom zmanjšanja velikosti kristalnih zrn jeklo ponovno kalili v olju s temperature 850 °C. V okviru diplomske naloge smo preučili vpliv višje temperature naogljičenja v vakuumski peči na mehanske lastnosti jekla, mikrostrukturo in določili obremenitev procesa na okolje. Po vakuumski cementaciji in ponovnem kaljenju vakuumsko cementiranega jekla smo mehanske lastnosti primerjali z referenčnim vzorcem iz kaljenega jekla. Ugotovili smo, da s ponovnim kaljenjem jekla po vakuumski cementaciji izboljšamo njegovo napetost tečenja in natezno trdnost. Po vakuumski cementaciji je bila napetost tečenja 433 MPa in natezna trdnost 748 MPa, po ponovnem kaljenju pa se je napetost tečenja povečala na 589 MPa in natezna trdnost na 943 MPa. V primerjavi s kaljenim referenčnim vzorcem, pri katerem je napetost tečenja znašala 499 MPa in natezna trdnost 939 MPa, so se mehanske lastnosti po vakuumski cementaciji nekoliko znižale, vendar smo jih s ponovnim kaljenjem izboljšali. S ponovnim kaljenjem se je povečala tudi globina cementacije, in sicer iz 1,81 mm na 2,79 mm. Zaradi draginje na trgu energentov in želje po zmanjšanju obremenitve na okolje, smo proučili tudi vpliv postopkov na okolje in stroške. Primerjali smo vakuumsko cementacijo, ponovno kaljenje cementiranega jekla v kalilni peči in plinsko cementacijo v kalilni peči, ki je že uveljavljen proces. Vakuumska cementacija in ponovno kaljenje po vakuumski cementaciji imata v primerjavi s plinsko cementacijo pozitiven vpliv na okolje, saj ogljični odtis zmanjšamo za 79 %.[G. Krek]20222022-09-27 09:00:19Diplomsko delo/naloga141260sl