Изотермическая закалка; 5 – идеальный режим охлаждения

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒

Наиболее простой способ закалки – это закалка в одном охладителе, при котором нагретая деталь погружается в охладлающую жидкость и остается там до полного охлаждения. Недостатком этого способа является возникновение значительных внутренних напряжений. Для деталей из углеродистых сталей сечением более 5 мм наиболее широко применяемой закалочной средой является вода, для деталей меньших размеров и легированных сталей – масло.

Для уменьшения внутренних напряжений применяется закалка в двух средах, при которой деталь сначала охлаждают в воде до 300-400 ºC, а затем для окончательного охлаждения переносят в масло. Недостатком этого способа является трудность регулирования выдержки деталей в первой охлаждающей жидкости.

Точное регулирование времени выдержки деталей в первой охлаждающей жидкости достигается при ступенчатой закалке (рис.6, кривая 3). При этом способе деталь быстро охлаждается погружением в соляную ванну с температурой, немного превышающей (на 30-50 ºC) температуру мартенситного превращения данной стали М_н, выдерживаемой при этой температуре до достижения одинаковой температуры по всему сечению, после чего охлаждается на воздухе. Мартенситное превращение происходит при медленном охлаждении на воздухе, что резко снижает внутренние напряжения и возможность коробления. Недостатком этого способа является ограничение размеров деталей Максимальный диаметр деталей из углеродистых сталей, закаливаемых этим способом, составляет 10 мм, легированных –20-30 мм.

При изотермической закалке ( в отличие от ступенчатой) сталь выдерживается в ваннах до окончания изотермического превращения аустенита. Температура соляной ванны обычно составляет 250-350 ºC. В результате изотермической закалки получается структура бейнита с твердостью 45-55НRC при сохранении повышенной пластичности и вязкости.

Закалка с самоотпуском применяется в случае термообработки инструмента типа зубил, молотков, в которых должны сочетаться высокие твердость и вязкость. В этом случае изделия выдерживают в закалочной ванне не до полного охлаждения. За счет тепла внутренних участков происходит нагрев поверхностных слоев до нужной температуры, т.е. самоотпуск. Остаточный аустенит снижает твердость и износостойкость деталей и может приводить к изменению их размеров при эксплуатации в условиях низких температур из-за самопроивольного образования мартенсита из аустенита. Для уменьшения остаточного аустенита в структуре применяют обработку холодом.

Обработка холодом состоит в охлаждении стали ниже 0 ºC до температур конца мартенситного превращения М_к (обычно не ниже –75 ºC), получаемых в смесях сухого льда со спиртом. Обработка холодом должна проводиться сразу после закалки.

Важной характеристикой стали является прокаливаемость. Прокаливаемостью называется глубина проникновения закаленной зоны.Несквозная прокаливаемость обусловлена тем, что при закалке деталь охлаждается быстрее с поверхности и медленнее в сердцевине. Распределение скорости охлаждения по сечению детали показывает, что у поверхности скорость охлаждения максимальна, а в центре – минимальна (рис.7).

Рис. 7. Влияние скорости охлаждения на прокаливаемость стали.

Прокаливаемость, как и критическая скорость охлаждения связана со скоростью превращения аустенита и, следовательно, с положением кривых на диаграмме изотермического превращения. За глубину прокаливаемости принимается слой с полумартенситной зоной: 50% мартенсита и 50% троостита.

Критический диаметр D_кр- есть максимальный диаметр сечения, прокаливающегося в данном охладителе насквозь (50% мартенсита и 50% троостита)

Наиболее простой метод определения критического диаметра – метод торцевой закалки (рис.8).

Рис. 8. Схема испытания на прокаливаемость методом торцевой закалки.

После закалки измеряют твердость на боковой поверхности по высоте образца. При сквозной прокаливаемости по сечению изделия механические свойства одинаковы, при несквозной прокаливаемости в сердцевине наблюдается снижение прочности, пластичности и вязкости металла.

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 489; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!