8.2.1 Способы объемной закалки

При выборе способа закалки учитывают форму, размеры изделия, состав стали и предъявляемые к изделию требования. Большинство способов закалки направлены на снижение термических напряжений, возникающих при охлаждении до точки Мн.

Закалка в одном охладителе (непрерывная закалка). Имеет наиболее широкое применение. После нагрева и соответствующей выдержки изделие погружают в охлаждающую среду до полного охлаждения.

Прерывистая закалка (закалка в двух средах). В начале изделие охлаждают в воде до температур несколько выше Мн (300 - 400 °С), а затем пе­реносят в среду с меньшей охлаждающей способностью (масло, реже воздух). В результате замедленного охлаждения в температурном интервале мартенситного превращения получаются значительно меньшие внутренние напряжения по сравнению с непрерывной закалкой.

Закалка с подстуживанием. Нагретое в печи изделие перед погружением в закалочную среду некоторое время охлаждается на воздухе. При подстуживании распад аустенита не должен начаться. Применяется при закалке штампов, цементованных деталей и в других случаях.

Ступенчатая закалка. После нагрева до температуры закалки изделие охлаждают в среде, имеющей температуру выше точки Мн, и выдерживают некоторое время с целью выравнивания температуры по сечению. Длительность выдержки должна быть такая, чтобы не начался распад аустенита. Мартенситное превращение протекает при последующем сравнительно медленном охлаждении на воз­духе, что дает малые внутренние напряжения и уменьшает опасность образования трещин.

Изотермическая закалка. Закалка по этому способу выполняется в основном так же, как ступенчатая закал­ке, но предусматривает более дли­тельную выдержку при температуре выше точки Мн . Во время изотермической выдержки происходит распад аустенита с образованием бейнита. При изотермической закалке получаются минимальные внутренние напряжения и практически отсутствует деформация.

Закалка с самоотпуском. Применяется для инструмента и деталей, которые работают с ударными нагрузками и должны сочетать высокую твердость на поверхности или в рабочей части с повышенной вязкостью в сердцевине или хвостовой (крепежной) части. Нагретое до температуры закалки изделие выдерживают в закалочной среде, но не до полного охлаждения. Охлаждение прерывают, когда сердцевина сохраняет еще достаточное количество тепла, за счет которого происходит нагрев и отпуск (самоотпуск) закаленных участков изделия.

Закалка с обработкой холодом. Применяется для уменьшения количества остаточного аустенита. Состоит в том, что изделие непосредственно после закалки охлаждают до отрицательных температур. В результате достижения температуры близкой к точке Мк (конца мартенситного превращения) аустенит дополнительно превращается в мартенсит.