ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прокаливаемость из "Металловедение " Если продувать горячий воздух сквозь слой, состоящий из мелких частиц (обычно корундовые диаметром 200—500 мкм), то такой слой кипит , превращаясь как бы в жидкость. В него можно погружать изделия, и он будет средой нагрева, если имеет высокую температуру. Последнее достигается продуванием сквозь него горячего воздуха. Вместо воздуха можно использовать и другие среды, в том числе нейтральные. Кипящий слой — универсальная среда, которая может служить, например, закалочной средой (естественно, продуваемый воздух в этом случае холодный). Интенсивность охлаждения кипящего слоя занимает промежуточное положение между водой и маслом. Используя вместо воздуха разные активные среды, в нем можно производить разные операции химикотермической обработки — цементацию, азотирование и т. д. [c.290] При закалке для переохлаждения аустеннта до температуры мартенситного превращения требуется быстрое охлаждение, но не во всем интервале температур (от температуры нагрева до комнатной температуры), а только в пределах 650—400°С, т. е. в том интервале температур, в котором аустенит менее всего устойчив, быстрее всего превращается в феррито-цементит-ную смесь. Выше 650°С скорость превращения аустенита мала. [c.290] Первый этап относительно медленного охлаждения называется стадией пленочного кипения, второй этап быстрого охлаждения — стадией пузырчатого кипения. Когда температура поверхности металла ниже температуры кипения жидкости (при охлаждении в воде — ниже 100°С), жидкость кипеть уже не будет, и охлаждение замедлится. Этот третий этап охлаждения носит название стадии конвективного теплообмена. [c.291] Закалочная жидкость охлаждает тем интенсивнее, чем шире интервал второго этапа стадии пузырчатого кипения, т. е. чем выше температура перехода от первой стадии охлаждения ко второй и чем ниже температура перехода от второй стадии к третьей. [c.291] Рассмотрим выбор закалочной жидкости. [c.292] Если стадия быстрого охлаждения жидкости лежит, например, в интервале 400—100°С (вода при 20°С, см. табл. 28), то это значит, что поверхность изделия начнет быстро охлаждаться, когда достигает этих температур. Так как при этом на некоторой глубине в изделии температура будет выше, чем на поверхности, то это значит, что в данном случае быстрое охлаждение происходит в другом, более высоком интервале температур, например при 500—200°С. Следовательно, чем больше сечение, тем нил е стадия быстрого охлаждения жидкости для создания в глубине изделия быстрого охлаждения в районе температур перлитного распада (650— 400°С). [c.292] Однако следует иметь в виду, что быстрое охлаждение поверхности в нижнем районе температур (400—100°С), хотя и способствует получению глубокой закалки, но одновременно создает опасность возникновения трещин в поверхностных слоях, вследствие быстрого прохождения ими мартсн-ситного интервала. [c.292] благодаря более высокой температуре кипения, имеет и более высокую температуру перехода от пузырчатого кипения к конвективному теплообмену, поэтому при охлаждении в масле опасность образования трещин резко уменьшается. Однако масло, будучи более вязким и имея более низкое значение скрытой теплоты парообразования, охлаждает медленнее, чем вода. [c.292] Повышение температуры воды сужает интервал пузырчатого кипения и одновременно уменьшает скорость охлаждения в нем аналогичные изменения температуры масла не оказывают такого влияния. Масло при 20°С охлаждает с такой же скоростью, как и масло, имеющее температуру 150— 200°С. [c.292] Для ступенчатой (или изотермической) закалки применяют ср- ды, состав которых приведем в табл. 27. [c.293] Под прокаливаемостью подразумевают глубину проникновения закаленной зоны. [c.293] Очевидно, с уменьшением критической скорости закалки увеличивается и глубина закаленного слоя, и если к будет меньше скорости охлаждения в центре, то это сечение закалится насквозь. [c.294] Если же сечение велико и скорость охлаждения на поверхности меньше, то при данном способе закалки сталь не закалится даже на поверхности. [c.294] Предположим, что имеем цилиндрическую деталь. Кривые охлаждения центра, поверхности и сечения, расположенного на половине радиуса от поверхности, наложенные на С-диграмму, показаны на рис, 235,6. Для данной стали при данных условиях охлаждения на поверхности получится мартенситная структура, в центре—перлитная, на расстоянии половины радиуса получится мартенсит+тростит. [c.294] Если С-кривая располагается правее, чем показано на рис. 235,6, вследствие большей устойчивости переохлаждения аустенита, то, очевидно, прокаливаемость увеличится. [c.294] Следовательно, чем медленнее происходит превращение аустенита в перлит, чем правее расположены линии на диаграмме изотермического распада аустенита, тем глубже прокаливаемость. [c.294] Таким образом, все перечисленные факторы, которые снижают скорость аустенито-перлитного превращения, способствуют углублению прокаливаемости. [c.295] Для практической оценки прокаливаемости пользуются величиной, которая называется критическим диаметром. [c.295] Критический диаметр (Di,) — это максимальный диаметр цилиндрического прутка, который прокаливается насквозь в данном охладителе. Следовательно, для данной стали каждой (Закалочной среде соответствует свой критический диаметр. Очевидно, чем интенсивнее охлаждает закалочная среда, тем больше величина критического диаметра. [c.295] Вернуться к основной статье