Закалка стали
Закалкой называется нагрев стали до температуры выше фазовых превращений, выдержка при этой температуре и быстрое охлаждение со скоростью больше критической.
Минимальная скорость охлаждения, при которой аустенит превращается в мартенсит без структур перлитного типа, называется критической скоростью закалки.
В результате закалки из аустенита образуется неустойчивая, метастабильная структура мартенсит. Мартенсит представляет собой перенасыщенный твердый раствор углерода в альфа-железе.
Содержание углерода в мартенсите такое же, как в исходном аустените. Из-за высокого содержания углерода кристаллическая решетка альфа-железа сильно искажается.
Результаты закалки во многом зависят от правильного выбора температуры нагрева для закалки.
Доэвтектоидные стали для закалки следует нагревать до температуры на 30-50С выше Асз. В этом случае сталь с исходной структурой перлит + феррит нагревается до аустенитного состояния и при охлаждении со скоростью больше критической получается мартенсит. Такая закалка называется полной.
В качестве закалочных сред для углеродистых сталей, имеющих высокую критическую скорость охлаждения, применяют воду и различные водные растворы, а для легированных сталей, имеющих небольшую критическую скорость охлаждения, используют масло и воздух.
Оптимальный способ закалки выбирают в зависимости от состава стали, формы и размеров детали. Чем больше углерода в стали, тем больше объемные изменения, тем при более низкой температуре происходит превращение аустенита в мартенсит, тем более вероятность образования трещин, тем тщательнее нужно выбирать способ охлаждения.
На нашем предприятии существуют следующие способы закалки:
- обычная с нагревом в печи или соляной ванне с последующим отпуском
- изотермическая
- светлая изотермическая, ступенчатая
- вакуумная конструкционных и нержавеющих сталей
Под закаливаемостью понимают способность данной стали приобретать высокую твердость в результате закалки. Закаливаемость зависит в основном от содержания углерода в стали. Чем больше углерода в стали, тем выше ее твердость после закалки.
Термообработка