Методи за закаляване - закаляване с полиморфна трансформация - закаляване - теория за термична обработка

Тъй като няма такава среда за охлаждане, която да даде бързо охлаждане в температурния диапазон от 650-400 ° C и бавно охлаждане над и главно под този интервал, се използват различни методи за охлаждане, за да се осигури необходимия режим на охлаждане.

Втвърдяване чрез вода в масло

Закаляване през вода в масло (закаляване в две среди):

1 - нормален режим; 2 — недостатъчно експониране на вода; 3 - прекомерно излагане във вода.

При недостатъчно въздействие във вода настъпва частично или пълно разлагане на аустенита и се получава занижена твърдост, а при преекспониране възникват по-силни закалителни напрежения, които могат да доведат до изкривяване и напукване.

Въпреки тези недостатъци, закаляването чрез вода в масло се използва широко при производството на режещи инструменти, изработени от въглеродна стомана (въглеродната стомана има ниска закаляемост и режещият инструмент от нея не може да бъде закален в масло).

Закаляване във вода и гореща среда

Втвърдяване във вода и гореща среда:

1 - втвърдяване във вода; 2 - стъпково втвърдяване; 3 - изотермично втвърдяване.

Времето на излагане в гореща среда (дължината на "стъпката") трябва да бъде по-малко от инкубационния период при подходяща температура. Поетапното охлаждане е по-лесно за изпълнение от охлаждането вода към масло и дава по-последователни резултати.

Друго важно предимство на стъпаловидно втвърдяване е изравняването на температурата по напречното сечение на продукта по време на задържане в гореща среда. Мартензитната трансформация след това излагане настъпва при бавно охлаждане и едновременно в целия обем, в резултат на което напреженията на закаляване намаляват.

Накрая, много значително предимство е, че стоманата е при „стъпка“ температурае в аустенитно състояние. След изваждане от горещата среда, продуктът е пластичен за известно време и може да се редактира, за да се елиминира деформацията.

Основният недостатък на стъпаловидно втвърдяване е ниската скорост на охлаждане в гореща среда. Следователно използването на стъпаловидно закаляване за въглеродни стомани е ограничено до продукти с малко напречно сечение (до 8–10 mm дебелина).

Продукт с голямо напречно сечение се охлажда бавно в гореща среда и аустенитът има време да претърпи евтектоидно разлагане. Продуктите от легирани стомани, които имат по-ниска критична скорост на охлаждане, са по-лесни за стъпаловидно закаляване. Така например стъпаловидно закаляване се използва широко при обработката на инструменти и машинни части от хромирана стомана (ShKh16, KhVG и 9KhS).

При стъпаловидно закаляване се използват три групи горещи среди: минерални масла, селитрови стопилки и алкални стопилки.

Изотермичното втвърдяване се извършва в същите горещи среди като стъпалото втвърдяване. Времето на задържане в гореща среда трябва да бъде по-дълго от времето на изотермична трансформация на аустенита и може да бъде грубо избрано, ръководено от С-диаграмата. Изотермичното втвърдяване може да се приложи към продукти с малко напречно сечение, тъй като охлаждането е бавно в гореща среда.

При задържане в гореща среда температурата в напречното сечение на продукта има време да се изравни дори в по-голяма степен, отколкото при стъпаловидно втвърдяване.

Драстичното намаляване на напреженията при втвърдяване и деформацията е важно предимство на изотермичното втвърдяване.

Свойствата на стомана 30KhGS след конвенционално закаляване и отвръщане и изотермично закаляване са сравнени по-долу:

σin, kgf/mm 2	σ0.2, kgf/mm 2	an, kgf * m/cm 2
Закаляване от 880 °С във вода + темпериране при 520 °С	110	85	4.5
Изотермично втвърдяване от 880°C в селитра при 300°C	165	130	6

"Теория на термичната обработка на металите", I.I. Новиков

Режимът на охлаждане по време на втвърдяване трябва преди всичко да осигури необходимата дълбочина на втвърдяване. От друга страна, режимът на охлаждане трябва да бъде такъв, че да не възникват силни напрежения при закаляване, водещи до изкривяване на продукта и образуване на пукнатини при закаляване. Напреженията на охлаждане се състоят от термични и структурни напрежения. По време на втвърдяването винаги има температурна разлика в напречното сечение на продукта. Различна стойност на термично свиване на външни...

Много продукти трябва да имат висока повърхностна твърдост, висока якост на повърхностния слой и здрава сърцевина. Тази комбинация от свойства на повърхността и вътрешността на продукта се постига чрез повърхностно втвърдяване. За повърхностно закаляване на стоманен продукт е необходимо да се нагрее само повърхностния слой с определена дебелина над точката Ac3. Това нагряване трябва да се извърши бързо и интензивно, така че сърцевината, поради топлопроводимостта, също да не се затопли до ...

Чрез нагряване за закаляване Трансформациите в стоманата при нагряване са описани в Образуване на аустенит при нагряване. Температурите на нагряване за закаляване на въглеродни стомани могат да бъдат избрани от диаграмата на състоянието. Хипоевтектоидните стомани се закаляват от температури над точка А3 с 30 - 50 ° C. Наследената финозърнеста стомана позволява по-високо нагряване. При прегряване на наследствено едрозърнеста стомана, закаляването дава структурата на груба игла ...

---