СРЕДЫ Охлаждение при закалке — Кривы

Наиболее часто прокаливаемость стали определяют методом торцовой закалки, строя кривые прокаливаемости Поскольку отдельные плавки каждой стали имеют несколько различающиеся значения прокаливаемости (кроме колебаний химического состава в пределах марочного, сказывается размер зерна и другие металлургические факторы), сталь каждой марки характеризуется в целом не одной кривой прокаливаемости, а полосой прокаливаемости По полосе прокаливаемости определенной стали можно установить значения критической скорости охлаждения при закалке и критические диаметры (диаметр максимального сечения, прокаливающегося насквозь в данной охлаждающей среде) [c.165]

Закалка в двух средах (рис. 60, кривая 5) — процесс, при котором нагретое до закалочной температуры изделие охлаждают сначала в быстро охлаждающей среде (обычно в воде), а затем в медленно охлаждающей среде (масло, или реже на воздухе). В первом охладителе деталь выдерживают несколько секунд, а во втором — до полного охлаждения. При закалке в двух средах мартенситное превращение (рис. 60, кривая 5) происходит при замедленной скорости охлаждения, что способствует уменьшению внутренних напряжений. Этот способ применяют для закалки инструмента из высокоуглеродистой стали. Структура стали обычно состоит из мартенсита и остаточного аустенита. [c.171]

При закалке в двух средах (прерывистая закалка, рис. 66, кривая 2) деталь охлаждают до 300—400° С в энергично действующем охладителе — воде, а затем для окончательного охлаждения переносят в слабый охладитель — масло. Такая закалка иначе называется закалкой в воде с переброской в масло. Быстрое охлаждение при закалке необходимо для того, чтобы в процессе охлаждения не произошло распада аустенита на феррито-цементитную смесь в интервале температур 500—600° С. Для превращения аустенита в мартенсит быстрое охлаждение не только не нужно, но и нежелательно, так как именно при быстром охлаждении в интервале мартенситного превращения и могут возникнуть трещины. В интервале мартенситного превращения для уменьшения возникающих структурных внутренних напряжений и предохранения от возможности возникновения трещин желательно замедленное охлаждение. Этому требованию и удовлетворяет закалка в двух средах. [c.70]

Все легирующие элементы, кроме кобальта, увеличивают устойчивость переохлажденного аустенита, сдвигая С-об-разные кривые вправо. Благодаря этому уменьшается критическая скорость закалки, появляется возможность проводить охлаждение при закалке в менее резко охлаждаемых средах чем для углеродистых сталей. Обычно легированные стали охлаждают при закалке в масле, а некоторые даже на воздухе. [c.10]

Рис. 40. Кривая охлаждения при закалке в холодной среде

Закалка в одном охладителе (рис. 245, кривая 1)—наиболее простой способ. Нагретую до определенных температур деталь погружают в закалочную жидкость, где она остается до полного охлаждения. Этот способ применяют при закалке несложных деталей из углеродистых и легированных сталей. При этом для углеродистых сталей диаметром более 2—5 мм закалочной средой служит вода, а для меньших размеров и для многих легированных сталей закалочной средой является масло. Этот способ применяют и при механизирован- [c.302]

Прерывистая закалка, или закалка в двух средах (рис. 245, кривая 2). Деталь охлаждают сначала в быстро охлаждающей среде, а затем в медленно охлаждающей. Обычно первое охлаждение проводят в воде, а затем деталь переносят в масло, или охлаждают на воздухе. В мартенситном интервале сталь охлаждается медленно, что способствует уменьшению внутренних напряжений. Этот способ применяют при закалке инструмента из высокоуглеродистых сталей. Применяя этот способ, трудно установить и определить время пребывания деталей в первой жидкости, тем более что это время очень мало и исчисляется секундами. Этот способ требует от термиста достаточной квалификации. [c.303]

Термокинетические диаграммы позволяют I) устанавливать точные режимы охлаждения при отжиге, нормализации и закалке 2) количественно характеризовать прокаливаемость, судить о структуре и механических свойствах стали после охлаждения с различными скоростями, а следовательно, о структуре и механических свойствах по сечению изделия после термической обработки, когда превращение развивается при непрерывном понижении температуры. Для этого нужно совместить термокинетические диаграммы для данной стали с опытными кривыми охлаждения в различных сечениях тела при охлаждении в той или другой среде. [c.309]

Закалка в двух средах (прерывистая). На практике при закалке на мартенсит часто прибегают к замедлению охлаждения в последних его стадиях, поскольку в районе температур ниже выступа С-образной кривой и мартенситного превращения нет оснований, как отмечалось, вести охлаждение быстро, а медленное охлаждение в этом районе может значительно улучшить результаты закалки — смягчить напряжения и предотвратить образование закалочных трещин. [c.171]

Особенности термической обработки легированной стали. Введение большинства легирующих элементов определяет повышение точек Ах и Аз в сравнении с их положением для углеродистой стали, поэтому температура нагрева легированной стали для закалки выше. Легированные стали имеют меньшую теплопроводность и требуют замедленного нагрева и более продолжительной выдержки для аустенизации в сравнении с углеродистой сталью. Все легирующие элементы (за исключением кобальта) уменьшают критическую скорость закалки, т. е. увеличивают инкубационный период переохлажденного аустенита ( сдвигают вправо кривые на диаграммах изотермического превращения) это определяет увеличение прокаливаемости заготовок. Карбидообразующие элементы, кроме того, определяют по диаграмме изотермического превращения две области 1 и 3 (рис. 75, б) минимальной устойчивости аустенита и область 2 между ними повышенной его устойчивости. Увеличение устойчивости переохлажденного аустенита обеспечивает возможность получения структуры мартенсита при закалке охлаждением в масле, на воздухе и в горячих средах. [c.112]

Изотермическая закалка — нагрев стали до температуры на 30—50° С выше верхней критической точки, выдержка при этой температуре и охлаждение в среде, имеющей температуру на 30—100° С выше температуры начала мартенситного превращения (кривая IV на фиг. 65). Выдержка при этой температуре приводит к полному превращению аустенита (в интервале а — 6) с получением твердости в пределах 40 ч- 50. Применение [c.114]

Ступенчатая закалка — нагрев стали до температуры на 30—50° С выше верхней критической точки, выдержка при этой температуре, о.хлаждение в среде, имеющей температуру на 20—40° С выше температуры начала мартенситного превращения (кривая IJJ, на фиг. 65), выдержка в ней для выравнивания температуры по всему сечению детали и окончательное охлаждение на воздухе или в масле. [c.120]

На графике мы видим, что при температуре начала мартен-ситного превращения (линия. М ) С-образная кривая ушла далеко вправо. Это значит, что при данной температуре (200— 300°) аустенит устойчив, а потому большой скорости охлаждения здесь уже не требуется. Наоборот, большая скорость охлаждения в момент мартенситного превращения опасна и может привести к образованию трещин. Причина появления трещин — внутренние напряжения, о чем будет дальше сказано подробнее. Отсюда ясно, что для закалки желательно иметь такую охлаждающую среду, которая обеспечивала бы большую скорость (охлаждения в интервале 650—550° и сравнительно малую—в интервале 300—200°. [c.36]

Для уменьшения внутренних напряжений применяется также закалка в двух средах (фиг. 189, кривая 2), при которой деталь сначала охлаждают в воде до 300—400°, а затем для окончательного охлаждения переносят в масло. Этот способ широко применяется для закалки инструмента из высокоуглеродистой стали. Недостатком этого способа является трудность регулирования выдержки инструмента в первой охлаждающей среде, так как при охлаждении в воде не должно происходить распада аустенита и мартенсит должен образовываться при охлаждении в масле. [c.222]

Прерывистая закалка (фиг. 34, кривая 2). При этом способе нагретое изделие охлаждают в двух закалочных средах сначала в более сильном охладителе, обычно в воде, а затем в менее сильном — в масле или на воздухе. Этот способ дает возможность производить резкое охлаждение закаливаемого изделия в интервале [c.90]

Ступенчатая закалка (фиг. 34, кривая 3). Этот способ закалки состоит в том, что нагретое изделие охлаждают сначала в закалочной среде, имеющей температуру выше точки мартенситного превращения для данной стали (обычно в расплавленной соли), а затем в среде с более медленным охлаждением (обычно на воздухе). Выдержка в закалочной среде должна быть- такой, чтобы температура изделия по всему сечению равнялась температуре закалочной ванны. Структура сталн после ступенчатой закалки — мартенсит и остаточный аустенит. При таком охлаждении добиваются получения наименьших внутренних напряжений. [c.90]

Значительный интерес представляет и сопоставление кривых температурной зависимости скоростей охлаждения при закалке в воде н масле. На рис. 15 показано изменение скорости охлаждения при закалке стали в воде и масле. Скорость охлаждения в воде имеет максимальное значение (—750° С/с) при температуре 250—300° С. Охлаждение в масле дает максимум скорости при 450° С ( -200° С/с). В опасном интервале температур мартенснтного превращения при 200° С скорость охлаждения в воде более чем в 25 раз превышает скорость охлаждения в масле, что в соответствии с данными рис. 14 может пр вести к снижению прочности закаленной стали. При выборе закалочных сред следует учитывать эти явления. Принимая во внимание, что прокаливаемость обусловливается большой скоростью охлаждения в районе перлитного превращения (650—550° С), в ряде работ предлагается использовать для характеристики качества закалочных сред скорость при этих температурах и при температурах мартенснтного превращения 300—200° С (табл. 3 к 4). [c.179]

Изотермическая закалка рис. 37, кривая г) выполняется так же, как и ступенчатая, но выдержка в закалочной среде более продолжительная. При такой выдержке происходит изотермический распад аустенита с образованием бейнита. В качестве закалочной среды используют расплавленные соли или щелочи (20% NaOH и 80%КОН) с добавками 5-10% воды для увеличения скорости охлаждения. Изотермической закалке подвергают детали и инструменты излегированныхсталей марок 6ХС, 9ХС, ХВГ и др. [c.80]

Прерывистая закалка (в двух средах) (рис. 9.5, кривая 2) осуществляется последовательным охлаждением деталей вначале в воде до 300—350° С, а затем в масле или на воздухе более замедленным охлаждением в интервале мартенситного превращения. В этом случае уменьшаются внутренние напряжения, возникающие при переходе ауетенита в мартенсит. Недостатком прерывистой закалки является сложность регулирования времени выдержки в первом охладителе. [c.119]

Изотермическая закалка (рис. 9.5, кривая 4) отличается от ступенчатой более длительной выдержкой в закалочной ванне при температуре выше мартенситного превращения до полного распада аустенита. При изотермической закалке сталь нагревается до состояния аусте1(ита, а затем резко переохлаждается до температур изотермического распада (250—300° С), соответствующего получению игольчатого тростита. Эта структура по твердости близка к мартенситу, но обладает большей вязкостью. Продолжительность выдержки в закалочной среде определяется диаграммой изотермического распада аустенита конкретной стали. Последующее охлаждение проводится на воздухе. [c.120]

Кривые охлаждения небольших образцов, погруженных в воду или раствор соли, обычно имеют линейные области, простирающиеся на несколько сот градусов. Во время равномерного остывания поток тепла от об разца постоянен это справедливо для случая, когда скорость кипения на поверхности образца контролируется гидродинамическими ограничениями количества жидкости, которое поступает в горячей поверхности [7]. Наиболее быстрое охлаждение происходит в линейной области закалки. Так как теплосодержание образца пропорциональна его объему, а передача тепла охлаждающей среде при равномерном остывании пропорцио нальна поверхности образца, скорость закалки цилиндрических образцов обратно пропорциональна их диаметру. [c.318]

Обычная закалка в одном охладителе (рис. 60, кривая 6)—процесс, при котором нагретое до определенной температуры изделие погружают в закалочную-среду, где оно остается до полного охлаждения. Для углеродистых сталей применяют воду, а для легированных сталей — масло. Структура стали, как правило, состоит из мартенсита и рстаточного аустенита. [c.171]

Изотермическая закалка (кривая 4) производится так же, как ступенчатая, но с более длительной выдержкой при температуре горячей ванны (250—300°) —для обеспечения полного распада аустенита. Выдержка, необходимая для полного распада аустенита, определяется точками а и 6 и по S-образной кривой (фиг. 60). В результате такой закалки сталь приобретает структуру игольчатого троостита, с твердостью HR 45 ч-55 и с сохранением необходимой пластичности. Охлаждение после изотермической закалки может производиться с любой скоростью. В качестве охлаждающей среды используют расплавленные соли 55% КНОз + 45% NaN02 (температура плавления 137°) и 55% КНОз+45% NaNOs (температура плавления 218°), допускающие перегрев до необходимой температуры. [c.141]

Изотермической закалке подвергают детали тонкого сечения, например, не больше 5—Юлшиз простых углеродистых и низколегированных сталей вследствие очень малой устойчивости их аустенита и необходимости очень быстрого охлаждения в горячей среде. Изотермическая закалка деталей более крупных сечений применима главным образом к высоколегированным сталям, у которых кривые на диаграммах изотермического превращения аустенита достаточно сдвинуты вправо. При этом условии можно избежать перлитного превращения в горячей среде и достигнуть зоны более устойчивого аустенита. Очень хорошие результаты дает изотермическая закалка таких деталей, как пружины, болты, шайбы, трубы, различные мелкие детали для автомобилей, всевозможных машин и механпзлюв. Изотермическая закалка в расплавленной свинцовой ванне ста.тьной проволоки называется патентированием. [c.215]

Основной недостаток ступенчатой закалки — малая скорость охлаждения в горячей среде (сравните кривые J и 2 на рис. 159). Поэтому применение ступенчатой закалки к углеродистым сталям ограничено изделиями небольшаго сечения (що в—10 мм толщиной). Изделие большого сечения охлаждается в горячей среде медленно, и аустенит успевает претерпеть эвтектоидный распад. Изделия из легированных сталей, у которых меньше критическая скорость охлаждения, проще подвергать ступенчатой закалке. Так, например, ступенчатой закалкой широко пользуются при обработке инструментов и деталей машин из хромистой стали (ШХ15, ХВГиЭХС). [c.274]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...