Особенности закалки
Основные параметры при закалке – температура нагрева и скорость охлаждения. Температуру нагрева определяют по диаграмме состояния, а скорость нагрева – по диаграммам изотермического распада аустенита. В зависимости от скорости охлаждения можно получить сочетание тех или иных структур. Возможность получения мартенсита в стали имеет большое практическое значение, т.к. позволяет в несколько раз повысить твердость и прочность стали с помощью термообработки. Назначение закалки - получить структуру мартенсита.
Температура закалки. Доэвтектоидные стали нагревают до температур выше Ас3 на 30-50 0С, чтобы в структуре не осталось феррита, который понижает твердость закаленной стали. Заэвтектоидные стали нагревают до температур выше Ас1 и получают структуру мартенсита с включениями цементита.
Время нагрева. Оно обычно зависит от размеров детали и теплопроводности стали. Допускаемую скорость нагрева для стали можно определить по формулам:
для цилиндра 
;
для пластины 
,
где а – коэффициент теплопроводности, мм2/час; х и R – половина толщины пластины или радиус цилиндра, мм; Е –модуль упругости, кГ/мм2; δД – температурные напряжения, которые определяются как
для цилиндра 
; для пластины 
·Е.
Скорость охлаждения. Для получения нужной структуры стали охлаждают с различной скоростью, которая зависит от охлаждающей среды, формы изделия и теплопроводности стали. На критическую скорость закалки влияют химический состав стали, температура нагрева, размеры зерна, однородность аустенита. Скорость охлаждения должна исключать большие остаточные напряжения и, в то же время, обеспечивать необходимую глубину закаленного слоя. В таблице 3.1 приведены некоторые данные по скоростям охлаждения в различных средах при различных температурах.
Таблица 3.1
Скорости охлаждения в различных средах при различных температурах
| Закалочная среда | Скорость охлаждения, 0С/с, при различных температурах, 0С | |
| 650-550 | 300-200 | |
| Вода при температуре, 0С: | ||
| 10%-ный раствор NaOH в воде 18 0С | ||
| 10%-ный раствор NaCl в воде 18 0С | ||
| Минеральное масло | 100-150 | 20-50 |
| Спокойный воздух |
Выбирая охлаждающую среду, учитывают закаливаемость и прокаливаемость стали.
Закаливаемость – способность стали принимать закалку, т.е. приобретать высокую твердость при закалке.
Прокаливаемость – глубина проникновения закаленной зоны. Это расстояние от поверхности до слоя, где в структуре будут примерно одинаковые объемы мартенсита и троостита. Величиной, по которой оценивается прокаливаемость, называется критическим диаметром Dкр. Критический диаметр – это диаметр цилиндра из данной стали, который в данном охладителе прокаливается насквозь.
Скорость охлаждения стали в воде выше, чем в масле. Следовательно,
Дата добавления: 2015-09-18; просмотров: 935;