logo
8_29-56

36. Способы и параметры закалки стали. Прокаливаемость и закаливаемость. Поверхностная закалка сталей.

Закалка – темрообработка, включающая нагрев стали выше критических температур, выдержку и охлаждение со скоростью выше критической. Под критической скоростью закалки понимают минимальную скорость охлаждения, обеспечивающую бездиффузионное превращение аустенита в мартенсит. Цель закалки – повышение твердости, прочности и износостойкости.

Доэвтектоидные углеродистые и легированные стали подвергают полной закалке с нагревом на 30-50ºС выше Ac3, выдержкой и охлаждением скоростью выше критической. Ленированные стали охлаждают в минеральном масле, углеродистые – в воде.

Заэвтектоидные стали подвергают неполной закалке, выдержке, и охлаждению скоростью выше критической. Время нахождения в печи зависит от габаритов детали, а также формы и положения в печи (1 минута на 1 мм критического размера). Критический размер – минимальный размер максимального сечения. Цилиндрические детали нагреваются быстрее. Выдержка даётся примерно 1/5 от времени нагрева. Если греют в расплавах солей, время выдержки уменьшается в 2 раза. В расплавах металлов время меньше в 4 раза.

Индукционный нагрев с ТВЧ обеспечивает нагрев только поверхности, где концентрируются токи высокой частоты. Чем больше частоты, тем тоньше разогреваемый слой. Индукционный нагрев – высокоскоростной. Нагрев под закалку на 100-150ºС выше, чем при печном нагреве. При поверхностной закалке ТВЧ образуется мелкое зерно (выше твёрдость, меньше хрупкость).

Прокаливаемость – глубина закалённого слоя, зависящая от количества легирующего элемента. Все легирующие элементы (кроме кобальта) увеличивают прокаливаемость.

Закаливаемость – способность воспринимать максимальную твёрдость после закалки (зависит от содержания углерода). Чем больше углерода (до 0,7-0,8% углерода), тем больше твёрдость. Если содержание углерода <0,3%, то сталь подвергают насыщению (цементации). После цементации выполняют закалку с низким отпуском. В результате поверхностный слой – твердый, сердцевина – мягкая.