ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Закалка из "Термическая обработка металлов токами высокой частоты " Закалкой н-азывают такую операцию термической обработки, при которой сталь нагревают до температуры выше критической, выдерживают при этой температуре и затем быстро охлаждают в воде, масле или других охлаждающих средах. [c.29] В результате закалки изменяются структура стали и ее механические свойства — твердость, прочность, износоустойчивость и другие свойства, повышающие эксплуатационную надежность и долговечность деталей машин и инструментов. Качество закалки зависит от температуры и скорости нагрева, времени выдержки и скорости охлаждения и др. [c.29] Температуру нагрева под закалку определяют по положению критических точек Лс1 и Лсз- Для углеродистых сталей температуру закалки устанавливают по диаграмме состояния системы железо — углерод. [c.29] При нагревании доэвтектоидных сталей с феррито-перлитной структурой до температуры выше точки Лсз образуется аустенит. При охлаждении стали со скоростью выше критической (Укр) аустенит превращается в мартенсит. [c.29] При нагревании заэвтектоидных сталей, имеющих обычно структуру феррита и перлита, образуется не только аустенит, но и цементит. После охлаждения стали с критической скоростью аустенит превращается в мартенсит, а избыточный цементит остается. Таким образом, структура закаленной заэвтектоидной стали состоит из мартенсита и цементита в виде мелких равномерно распределенных карбидов. [c.29] Скорость нагрева и время выдержки при температуре нагрева для закалки зависят от химического состава стали и размеров обрабатываемых деталей. Чем больше размеры й сложнее конфигурация закаливаемых деталей или инструмента, тем медленнее происходит нагрев., Чем больше в стали углерода, легирующих элементов, тем менее она теплопроводна. Нагревают детали из высокоуглеродистых и легированных сталей медленно, равномерно и с повышенной выдержкой нагрева. Объясняется это следующим. Поверхностные слои металла, нагретые до более высокой температуры, стремятся расшириться. Внутренние, менее нагретые слои, этому препятствуют. Таким образом, поверхностные слои будут испытывать напряжения сжатия, а внутренние — напряжения растяжения. Величина напряжений зависит от скорости нагрева чем больше скорость нагрева, тем больше разность температур между поверхностью и сердцевиной, а следовательно, и выше напряжение в металле. Величина напряжений должна быть всегда ниже допустимой величины, в противном случае в изделии при нагреве могут образоваться трещины. Выдержка при термической обработке необходима для того, чтобы изделия полностью прогрелись после достижения заданной температуры и чтобы произошли структурные превращения в металле. Время выдержки зависит в основном от структуры-металла и равно 1 мин для углеродистых сталей и 1,5—2,0 мин для сталей легированных на 1 мм диаметра. [c.30] Скорость нагрева и продолжительность выдержки обычно устанавливают опытным путем. Многие заводы пользуются следующими нормами выдержки на 1 мм диаметра при нагревании в электропечах 1,5—2 мин, в пламенных печах—1 мин, в соляных ваннах — 0,5 мин. [c.30] Время нагрева определяют по технологическим картам, в которых указывают температуру, время нагрева (табл. 2) для каждого вида деталей или инструмента. [c.31] Электрическая печь Пламенная печь. [c.31] Скорость охлаждения при закалке зависит от размеров нагреваемых деталей. Чем больше размер деталей, тем детали охлаждаются медленнее. На скорость охлаждения деталей при закалке влияет также химический состав стали. Инструментальная сталь У12 с содержанием углерода 1,2% охлаждается медленнее, чем сталь У8 с содержанием углерода 0,8%. Легирующие элементы — хром, вальфрам, марганец — снижают теплопроводность стали и, следовательно, уменьшают скорость охлаждения. Поэтому легированные хромистые, хромомарганцовистые и быстрорежущие стали охлаждаются значительно медленнее, чем углеродистые. Кроме того, на скорость охлаждения стали при закалке большое влияние оказывают закалочные среды вода, минеральные масла, расплавленные соли и т. д. [c.31] Под закаливаемостью понимают способность данной стали к повышению твердости в результате закалки. Закаливаемость стали определяется в основном сс(держанием в стали углерода. Чем больше в мартенсите углерода, тем выше его твердость. [c.31] Прокаливаемостью называют способность стали закаливаться на определенную глубину. Если деталь больших размеров подвергать закалке, то поверхность ее охлаждается довольно быстро и аустенит- превращается в мартенсит. Однако в сердцевинных слоях детали охлаждение происходит медленнее и аустенит превращается при этом в смесь перлита с ферритом или с цементитом. [c.31] Прокаливаемость стали зависит от критической скорости закалки Укр с увеличением критической скорости закалки глубина -закаленного слоя уменьшается и, наоборот, с уменьшением критической скорости деталь прокаливается насквозь. Следовательно, чем меньше критическая скорость закалки икр, тем больше прокаливаемость. [c.31] Прокаливаемость заэвтектоидной инструментальной стали определяют по излому—Этот метод состоит в том, что пруток стали диаметром 25 мм закаливают в воде и ломают. О глубине прокаливаемости стали судят по толщине закаленной мелкозернистой поверхностной корки. [c.33] Вернуться к основной статье