Охлаждение сталей при закалк

Изменения свойств стали при закалке являются результатом образования неравновесных структур мартенсита, тростита, сорбита. Закалка основана на фазовых превращениях при нагреве и охлаждении. Быстрое охлаждение стали при закалке предотвращает превращение аустенита в перлит, вследствие чего и образуется одна из промежуточных структур распада аустенита мартенсит, тростит или сорбит. Применяя различные охладители при закалке, можно подобрать определенную скорость охлаждения, необходимую для получения требуемых структуры и свойств. [c.118]

При анализе прокаливаемости характерной является величина скорости охлаждения стали при закалке, необходимая для получения определённой твёрдости. В табл. 13 приведены скорости охлаждения для некоторых марок стали. [c.346]

Хромистая сталь. Хром в стали находится частью в твёрдом растворе в феррите и частью в виде прочных простых и двойных карбидов, которые более медленно, чем цементит, переходят в твёрдый раствор, а также выделяются из него, задерживая распад аустенита и снижая критическую скорость охлаждения стали при закалке. Хром повышает предел прочности, предел текучести и износоустойчивость стали. При этом вследствие увеличения дисперсности структуры пластические свойства стали в термообработанном состоянии при присадке до 1,0—1,5% Сг не снижаются [8]. Не оказывая влияния на размеры зерна при коротких выдержках, хром способствует росту зерна при длительной цементации. Хром снижает теплопроводность и свариваемость стали и увеличивает устойчивость против коррозии. [c.377]

Фиг. 65. Схематические кривые охлаждения стали при закалке / — неполной — полной

Определение критической продолжительности охлаждения стали при закалке. Установлено, что результаты закалки практически определяются продолжительностью охлаждения стали в интервале 800—500° С [9, 142]. Тогда, очевидно, что проекции точек пересечения кривых охлаждения с линией температуры 500° С термокинетической диаграммы на ось времени покажут соответствующие продолжительности охлаждения от 800 до 500° С. Образующиеся при той или иной скорости охлаждения структуры и их количественные соотношения будут определяться диаграммой превращения и скоростью охлаждения, т. е. взаимным [c.154]

Скорость охлаждения стали при закалке определяется охлаждающей способностью охладителя — среды, в которой производится охлаждение. В качестве охлаждающих сред широкое применение получили вода и минеральные масла. Наибольшей охлаждающей способностью обладает вода с добавкой до 10% поваренной соли, наименьшей —дождевая. С повышением температуры охлаждающая способность воды понижается. К преимуществам воды как охладителя относится то, что она обеспечивает переохлаждение аустенита до температур намного ниже критической точки и тем самым способствует более полному превращению аустенита в мартенсит к недостаткам воды следует [c.220]

На необходимость такого охлаждения стали при закалке впервые указал Д. К. Чернов (Ред.). [c.180]

Охлаждение при закалке. На результаты закалки решающее влияние оказывает скорость охлаждения. Различная скорость охлаждения стали при закалке достигается подбором наиболее соответствующей для данной стали охлаждающей жидкости воды, масла или растворов солей в воде. [c.36]

Охлаждение стали при закалке до температуры 300° С должно быть достаточно быстрым, чтобы аустенит не успел превратиться в промежуточные структуры и при температуре 300—200° С превратился бы в мартенсит. Каждой марке стали соответствует своя постоянная скорость охлаждения, при которой аустенит сохраняется до перехода в мартенсит. [c.175]

Смысл обработки холодом закаленных сталей заключается в продолжении охлаждения стали при закалке ниже +20° С в область отрицательных температур. Наибольший эффект обработки холодом получается, когда охлаждение ведется ниже точки (для [c.301]

Экспериментально показано, что изменение температуры нагрева в пределах 800—900° (т. е. в пределах, обычно принятых для закалки конструкционных сталей) незначительно влияет на реальную скорость охлаждения стали при закалке. [c.267]

В каких средах проводят охлаждение стали при закалке [c.148]

Изменение содержания никеля, марганца и вольфрама не изменяло закаливаемости. Твердость всех сталей при закалке с 850—900° С с охлаждением в масле и на воздухе составляла Я/ С 60—62. [c.67]

Охлаждение углеродистой инструментальной стали при закалке должно быть весьма [c.441]

Деформация инструментальной стали при закалке. В табл. II приводятся для стали ХГ данные о влиянии различных факторов термообработки (температуры закалки, скорости охлаждения после переохлаждения аусте- [c.449]

На фиг. 1 представлены схематические кривые охлаждения стали при различных видах закалки. [c.673]

Закаливающая способность расплавленных соляных ванн достаточно велика, но с повышением температуры ванны она понижается. Сравнительная скорость охлаждения при закалке стали в воде, селитре и масле приведена на фиг. 3. Сравнение скорости охлаждения стали при обычной закалке в масле и при ступенчатой закалке в горячем масле приведено в табл. 13. [c.675]

При закалке требуется переохладить аустенит до температуры Мн, путем быстрого охлаждения стали при температурах наименьшей устойчивости аустенита, т. е. при 650—550° С. В зоне температур мартенситного превращения, т. е. ниже 300° С, наоборот, выгоднее применять замедленное охлаждение, так как образующиеся структурные напряжения успевают выравниваться, а твердость образовавшегося мартенсита при выдержке ниже М практически не снижается. [c.231]

Легирование сталей повышает их прочность, В результате увеличивается прокаливаемость легированных сталей по сравнению с прокаливаемостью углеродистых. Во-первых, становится возможным термическое упрочнение крупных деталей с максимальной толщиной до 100-120 мм. Во-вторых, благодаря малым критическим скоростям охлаждения аустенита при закалке используются более мягкие охлаждающие среды, чем вода, что уменьшает деформацию закаленных деталей и повышает качество закалки. [c.94]

По качеству их разделяют на углеродистые стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-94 и ГОСТ 535-88), содержащие С < 0,49 % и углеродистые качественные стали (ГОСТ 1050-88) с С < 0,65 %. Содержание углерода определяет комплекс механических, физических и технологических свойств сталей. При увеличении содержания углерода растет доля цементита в структуре горячекатаных сталей, повышаются прочность и твердость при значительном одновременном снижении пластичности. По технологическим свойствам при горячей и холодной обработке давлением, сварке и обработке резанием углеродистые стали превосходят большинство легированных сталей. При закалке деталей из углеродистых сталей их недостатками являются малая прокаливаемость и большие деформации. Из-за малой прокаливаемости термическое улучшение возможно для деталей, максимальная толщина которых не превышает 10-20 мм. Необходимость закалки в воде, чтобы получить скорость охлаждения больше критической, является причиной появления больших закалочных напряжений, искажения формы и размеров изделий. [c.94]

Температура нагрева стали при закалке зависит, прежде всего, от содержания в ней углерода (рис. 9.10). Доэвтектоидные стали при закалке нагревают до температур, на 40-50 °С превышающих критическую При таком нагреве структура стали становится аустенитной. Последующее быстрое охлаждение приводит к превращению аустенита в мартенсит. [c.193]

Различная скорость охлаждения изделий при закалке достигается за счет применения охлаждающих (закалочных) жидкостей воды, масла, растворов солей в воде и др. При охлаждении в жидкости изделие отдает часть своей теплоты соприкасающейся с ним жидкости, превращающейся в пар. Теплота, расходуемая на образование пара, называется скрытой теплотой парообразования. Закаливающая способность охлаждающей среды зависит от многих факторов и, прежде всего, от скрытой теплоты парообразования, а также температуры жидкости. У различных жидкостей скрытая теплота парообразования неодинакова. Чем выше теплота парообразования, тем больше закаливающая способность жидкости, так как изделие, отдавая большое количество теплоты на образование пара, будет быстрее охлаждаться. При охлаждении стали в закаливающей жидкости происходят некоторые явления, которые могут заметно снизить интенсивность охлаждения. Когда раскаленное стальное изделие погружают в жидкость, вокруг него образуется плотное кольцо пара, называемое паровой рубашкой. Она изолирует изделие от охлаждающей жидкости и тем самым замедляет процесс охлаждения. Длительность существования паровой рубашки у разных охлаждающих сред различна. Паровая рубашка, образующаяся при закалке в масле, сохраняется более длительное время, чем паровая рубашка при закалке в воде. Это объясняется тем, что масло обладает гораздо большей вязкостью, чем вода. [c.195]

Коробление и образование трещин — наиболее распространенные дефекты, являющиеся следствием возникновения в деталях больших внутренних напряжений, связанных с изменением их объема при закалке. Объемные изменения и сопровождающие их внутренние напряжения обусловлены двумя причинами. Первая причина — быстрое и резкое охлаждение изделий при закалке, в результате чего объем их различных слоев изменяется неравномерно. Чем больше поперечное сечение изделия, тем неравномернее происходит изменение объема в различных его слоях и, следовательно, тем выше внутренние напряжения. Другая причина появления закалочных трещин и коробления — изменение объема изделий при превращении аустенита в мартенсит. Как уже говорилось ранее, аустенит имеет наименьший объем из всех структурных составляющих стали, а мартенсит — наибольший. При переходе аустенита в мартенсит объем стали увеличи- [c.213]

Недостаточная твердость — такой дефект получается в результате недогрева или недостаточно быстрого охлаждения изделия при закалке. Причину этого дефекта можно легко установить по микроструктуре стали. Так, если структура закаленной конструкционной стали содержит кроме мартенсита феррит, то недостаточная твердость является следствием недогрева. Если же в стали после закалки наряду с мартенситом имеется троостит, значит охлаждение было недостаточно быстрым. Этот дефект исправляется повторной, правильной закалкой. [c.214]

При повышенной скорости охлаждения и пониженной температуре изотермической выдержки образуется точечная структура перлита. Строение перлита углеродистых и низколегированных сталей характеризуется по десятибалльной шкале (ГОСТ 1435—74). Баллы 1 и 2 отвечают стали с точечным перлитом и повышенной твердостью, 3—6 — стали с зернистым перлитом, 7—8 — стали с менее однородным крупнозернистым перлитом пониженной твердости, 9—10 —стали с пластинчатым перлитом. Твердость стали возрастает с повышением степени дисперсности перлита и легированности (в особенности кремнием и хромом) фер-ритной составляющей. Дисперсность перлита влияет на поведение стали.при закалке. [c.370]

Применение душевого или струйного охлаждения водой при закалке конструкционных углеродистых и низколегированных сталей обеспечивает их значительное упрочнение, не достигаемое при других способах охлаждения. Объясняется это предотвращением отпуска мартенсита в процессе закалки и возникновением на поверхности сжимающих напряжений. [c.317]

С) Однозначность такого утверждения неправомерна. Образуется мартенсит в сердцевине или нет зависит от состава стали, величины сечения изделия и интенсивности охлаждения его при закалке. [c.90]

Ступенчатая закалка. При этом способе закалки нагретые детали охлаждают сначала до температуры несколько выше точки Мн (в горячем масле или расплавленной соли), затем после короткой выдержки при этой температуре (до начала промежуточных превращений) охлаждают на воздухе. На второй стадии охлаждения сталь принимает, закалку. [c.35]

Фиг. 3. Схематические кривые охлаждения стали при обычной (полной) закалке / в воде —в масле 1И — при ступенчатой закалке IV — при изотермической закалке.

Для охлаждения стали при изотермической и ступенчатой закалке применяются горячие масла, нагретые до 150—230°, и расплавленные азотно- и азотистокислые соли натрия и калия (селитры). [c.965]

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]

Размер игл (пластинок) мартенсита определяется величиной исходного (перед закалкой) зерна аустенита. Чем больше зерно аустенита, тем крупнее размер игл образовавшегося мартенсита. При нормальной закалке образуется мелконгольчатый мартенсит. Скорость охлаждения стали при закалке соответствует кривой охлаждения Уз (см. фиг. 115). [c.144]

Так, небольшой перегрев при закалке приводит к огрублению структуры, укрупнению игл мартенсита. Это охрупчивает сталь и является совершенно й едолтусиимьим. Отпуск при температуре более высокой, чем 150— 160°С, снижает твердость и уменьшает сопротивление износу деталей подшипников, В стали ШХ15—наиболее распространенной шарикоподшипниковой стали—при закалке часто фиксируется повышенное количество остаточного аустенита (порядка 10—15%), который при последующей эксплуатации может превратиться в мартенсит и вызвать нежелательное изменение объема. Чтобы этого избежать, прецизионные. (особо точного изготовления) подшипники подвергают обработке холодом с охлаждением до (—10) —(—20)°С в соответствии с [c.407]

Фиг. 1. Схематические кривые охлаждения стали при обычной (полноИ) закалке I — в воде — в масле 111 — при ступен-ч той закалке /V — при изотермической закалке.

При отпуске в быстрорежущей стали протекают два процесса. Первый происходит при ее нагреве и выдержке при температуре отпуска и заключается в выделении из остаточного аустенита карбидов в измельченном состоянии. Вследствие этого аустенит становится менее легированным,что облегчает его превращение в мартенсит. При втором процессе, протекающем при 200-100 °С (т. е. при охлаждении стали), аустенит превращается в мартенсит. В процессе отпуска снимаются внутренние напряжения, полученные сталью при закалке. После отпуска структура стали состоит из мелкоигольчатого мартенсита и карбидов. Твердость составляет 62-65 HR g. [c.208]

Задача 1. Цилиндрический стержень диаметром 100 мм из стали 40ХНА должен быть закален так, чтобы твердость HR 40 была на глубине 0,25 от поверхности. При этом торцовая проба показала, что твердость HR 40 находится на расстоянии, равном 22 мм от охлаждаемого водой торца. Требуется опре-делить интенсивность охлаждения (Я) при закалке. [c.161]

При этом следует учесть, что имеющиеся диаграммы изотвердости для ряда цементуемых легированных сталей характеризуют прокаливаемость слоя при относительно невысоких концентрациях углерода (до 0,95%). При повышенных концентрациях углерода в слое (до 1,1%), что характерно для некоторых цементованных и,зделнй, подвергаемых химико-термической обработке в реальных производственных условиях, прокаливаемость слоя может значительно понизиться, и потребуется обеспечить более высокие значения интенсивности охлаждения Я при закалке. [c.313]

В легированных сталях, в отличие от углеродистых, аустенит при остывании стали от закалочной температуры не требует столь быстрого охлаждения для превращения в мартенсит. И чем больше содержится в стали специальных примесей (вольфрама, ванадия, никеля, хрома и т. д.), тем при более медленном охлаждении происходит. чтот переход. Этим и объясняется, что в легированной стали (ири одинаковом содержании углерода, по сравнению с углеродистой сталью) при охлаждении в более мягкой охлаждающей среде, чем вода (например, в минеральном масле), мартенситная структура фиксируется на большую глубину, чем в углеродистой стали при закалке в воде. [c.42]

Для образования мартенсита определяющим фактором является критич. скорость закалки, т. е. такая скорость охлаждения стали, при K-poii подавляется структурное превращение в перлитной и промежуточной областях. Критич. скорость закалки зависит от содержания в стали угле- [c.196]

Существенное влияние на прочность термически обрабатываемой стали оказывает размер сечения деталей или заготовок, подвергаемых закалке. Даже при закалке в воде при увеличении толщины сечения деталей прочность их существенно умень пшется одновременно может также уменьшаться и ударная вязкость. В табл. 5 приведены механич. св-ва основных марок С. к. у. д. в зависимости от толщины сечения после закалки и отпуска при 400—600°. Эти данные могут служить основанием при выборе С. к. у. д. для деталей различной толщины. При этом следует учитывать, что по способности принимать закалку толщина плоской детали (типа пластины или плиты) или трубы в случае двухстороннего охлаждения будет соответствовать удвоенному, а при одностороннем охлаждении (напр., при закалке емкости с наружным охлаждением) учетверенному диаметру круглой цилиндрич. детали. [c.231]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...