Способы закалки стали

| Печать |

Применение того или иного способа закалки стали зависит от комплекса её свойств, марки металла и формы закаливаемого изделия.

Детали простой формы после индукционного нагрева до необходимой температуры быстро помещают в техническую жидкость для охлаждения. Этот способ несовершенен тем, что в результате неравномерного охлаждения в детали возникает высокое термическое напряжение.

Закалка в двух средах, или прерывистая закалка, используется для деталей, имеющих более сложную форму. После нагрева в закалочной установке деталь сначала погружают в воду, а затем переносят в масло, тем самым уменьшая структурные напряжения в изделии. Наиболее часто данный способ закалки используется при термообработке инструментов, изготовленных из углеродистой стали.

Более совершенной в сравнении с уже названными способами термообработки стали является ступенчатая закалка. Деталь, нагретая до температуры закаливания в закалочной установке, быстро переносится в охладитель, температура которого на 30-50 гр. выше, чем мартенситная точка. Изделие выдерживают в охладителе в течение времени, требуемого для выравнивания температуры всего сечения детали. По завершении изотермической выдержки изделие медленно охлаждают, что позволяет добиться уменьшения закалочных напряжений. Данный способ применяется для закаливания деталей диаметром от 10 до 30 мм.

Закалка с самоотпуском – это способ, при котором охлаждение детали прерывается, когда изделие ещё сохраняет определенное количество тепла. Таким образом достигается повторное самонагревание детали, вследствие чего и происходит отпуск. Закалка с самоотпуском применяется в случаях необходимости местной термообработки изделий и при изготовлении некоторых инструментов (кернов, зубил и т. д.).

Поверхностная закалка применяется для того, чтобы увеличить твердость поверхностных слоёв детали, повысить сопротивление металла истиранию и предел его выносливости. Все способы поверхностной закалки предполагают нагрев в закалочной установке внешних слоёв изделия до заданной температуры и быстрое охлаждение в технической жидкости. Различие способов поверхностной закалки – в методах нагрева внешних слоев изделия до заданной глубины. Именно глубина прокаливания и определяет толщину поверхностного слоя.

Применение ТВЧ (токов высокой частоты) для термообработки металлов впервые было предложено в 1923 году В. П. Вологдиным. Закалка стали с ТВЧ-нагревом применяется с 1935 года. В последующие годы Н. В. Гевелингом, И. Н. Кидиным и М. Г. Лозинским были разработаны основы теории термообработки изделий с помощью нагрева высокочастотными токами.