Закалка и отпуск: Что такое закалка, отпуск стали и цвета побежалости

Содержание

Закалка и отпуск стали |

Целью закалки и отпуска стали является повышение твер­дости и прочности. Закалка и отпуск стали необходимы для очень многих деталей и изделий. Закалка основана на перекристаллиза­ции при нагреве и предотвращении перехода аустенита в перлит путем быстрого охлаждения. Закаленная сталь имеет неравновесную структуру  мартенсита,  троостита  или  сорбита.

Чаще всего сталь резко охлаждают на мартенсит. Для смягче­ния действия закалки сталь отпускают, нагревая до температуры ниже точки А1. При отпуске структура стали из мартенсита закалки переходит  мартенсит  отпуска,  троостит отпуска,  сорбит отпуска.

Закалка стали. Температура нагрева стали при закалке та же, что и при полном отжиге: для доэвтектоидной стали на 30—50 °С выше точки Ас3, для заэвтектоидной — на 30—50° выше точки 1. При нагреве доэвтектоидной стали до температуры между точ­ками Ас1и Ac3(неполная закалка) в структуре быстро охлажденной стали наряду с закаленными участками будет присутствовать нерастворенный при нагреве (в аустените) феррит, резко снижающий твердость и прочность. Поэтому для доэвтектоидной стали обяза­тельна полная закалка с нагревом выше точки

Ас3.

В заэвтектоидной стали избыточной фазой является цементит, который по твердости не уступает мартенситу и даже превосходит его, поэтому сталь достаточно нагреть на 30—50 °С выше точки Ас1.

Нагревать заготовки, особенно крупные, нужно постепенно во избежание местных напряжений и трещин, а время выдержки на­гретых заготовок должно быть достаточным, чтобы переход в струк­туру аустенита полностью завершился.

Скорость охлаждения заготовок при закалке должна быть такой, чтобы получить заданную структуру. Критическая скорость за­калки изменяется в широких пределах в зависимости от наличия легирующих компонентов в стали. Для простых сплавов железо—углерод эта скорость очень высока. Присутствие в стали кремния и марганца облегчает закалку на мартенсит, так как для такой стали С-образные кривые на диаграмме изотермического пре­вращения аустенита будут сдвинуты вправо и критическая скорость закалки понижается.

Наиболее распространено охлаждение заготовок погружением их в воду, в щелочные растворы воды, в масло, расплавленные соли и т. д. При этом сталь закаливается на мартенсит или на бейнит.

При закалке применяют различные способы охлаждения в зави­симости от марки стали, формы и размеров заготовки.

Простую закалку в одном охладителе (чаще всего в воде или вод­ных растворах) выполняют, погружая в него заготовки до полного охлаждения. На рис. 1 режим охлаждения при такой закалке ха­рактеризует кривая 1. Для получения наибольшей глубины закален­ного слоя применяют охлаждение при интенсивном обрызгивании. Прерывистой закалкой называют такую, при которой заготовку охлаждают последовательно в двух средах: первая среда — охлаж­дающая жидкость (обычно вода), вторая — воздух или масло (см. кривую

2 на рис. 1). Резкость такой закалки меньше, чем пре­дыдущей.

При ступенчатой закалке заготовку быстро погружают в соляной расплав  и  охлаждают до температуры  несколько  выше Мн. Выдержка обеспечивает выравнивание температуры от по­верхности к сердцевине заготовки, что уменьшает напряжения, воз­никающие при мартенситном превращении; затем заготовку охлаж­дают на воздухе (кривая 3 на рис. 1).

Изотермическая закалка (закалка в горячих средах) основана на изотермическом распаде аустенита. Охлаждение ведется до температуры несколько выше начала мартенситного превращения (200—300 °С) в зависимости от марки стали. В качестве охладителя используют соленые расплавы или масло, нагретое до 200—250 °С. При температуре горячей ванны заготовка выдерживается продол­жительное время, пока пройдет инкубационный период и период превращения аустенита (кривая

4 на рис. 1). В результате полу­чается структура бейнита, по твердости близкая к мартенситу, но более вязкая и пластичная. Последующее охлаждение производится на воздухе.

При изотермической закалке вначале требуется быстрое охлаж­дение со скоростью не менее критической, чтобы избежать распад аустенита. Следовательно, по этому методу можно закаливать лишь небольшие (диаметром примерно до 8 мм) заготовки из углеро­дистой стали, так как массивные заготовки не удается быстро ох­ладить. Это не относится однако к легированным сталям, большин­ство марок которых имеют значительно меньшие критические ско­рости закалки. Большим преимуществом изотермической закалки является возможность рихтовки (выправления искривлений) за­готовок во время инкубационного периода превращения аустенита (который длится несколько минут), когда сталь еще пластична.

Закалка при помощи газовой горелки. Кислородно-ацетиленовое пламя газовой горелки с темпера­турой около 3200 °С направляется на поверхность закаливаемой заготовки и быстро нагревает ее поверхностный слой до температуры выше критической. Вслед за горелкой перемещается трубка, из ко­торой на поверхность заготовки направляется струя воды, закали­вая нагретый слой. Этот способ применяется для изделий с большой поверхностью (например, для про­катных валков, зубьев больших шестерен и т. д.).

Обработка холодом. Этот метод применяется для повышения твердости стали путем перевода остаточного аустенита закаленной стали в мартенсит. Холодом обрабатывают углеродистую сталь, содержащую больше 0,5 % С, у которой температура конца мартенситного превращения находится ниже 00 С, а также ле­гированную сталь (например, быстрорежущую).

Отпуск стали. Отпуск смягчает действие закалки, снимает или уменьшает остаточные напряжения, повышает вязкость, уменьшает твердость и хрупкость стали. Отпуск производится путем нагрева заготовок до температуры ниже критической; при этом в зависимости от температуры могут быть получены структуры мартенсита, троостита или сорбита отпуска.

При низком отпуске (нагрев до температуры 150—200 °С) в струк­туре стали в основном остается мартенсит, который однако имеет другую решетку, как сказано выше. Кроме того, начинается выде­ление карбидов железа из пересыщенного твердого раствора угле­рода в a-железе и начальное скопление их небольшими группами. Это влечет за собой некоторое уменьшение твердости и увеличение вязкости стали, а также уменьшение внутренних напряжений в за­готовках. Для низкого отпуска, заготовки выдерживают в течение определенного времени обычно в масляных или солевых ваннах. Если для низкого отпуска заготовки нагревают в атмосфере воздуха, то для контроля температуры часто пользуются цветами побежа­лости, появляющимися на зачищенной поверхности заготовки. Появление этих цветов связано с интерференцией белого цвета в плен­ках оксида железа, возникающих на поверхности заготовки при ее нагреве. Для углеродистой стали в интервале температур от 220 до 330 °С в зависимости от толщины пленки цвет изменяется от светло-желтого до серого. Для легированной стали соответствующие температуры выше. Низ­кий отпуск применяют для режу­щего инструмента из углеродистых и легированных сталей, измеритель­ного инструмента, цементированных заготовок, а также других изделий, работающих в условиях трения на износ.

При среднем (нагрев в пределах 300—500 °С) и высоком (500—700 °С) отпуске структура мартенсита пе­реходит соответственно в структуру троостита или сорбита. Чем выше температура отпуска, тем меньше твердость   отпущенной  стали   и тем больше ее вязкость. При высоком отпуске сталь получает наилучшее сочетание механи­ческих свойств: повышенные прочность, вязкость и пластичность; поэтому закалку на мартенсит с последующим высоким отпуском называют улучшением стали. Средний отпуск применяют при про­изводстве кузнечных штампов, пружин, рессор, а высокий—для многих деталей, подверженных действию высоких напряжений (на­пример, осей автомобилей, шатунов двигателей).

Способы и режимы закалки и отпуска стали

Термическая обработка сталей — одна из самых важных операций в машиностроении, от правильного проведения которой зависит качество выпускаемой продукции. Закалка и отпуск сталей являются одними из разнообразных видов термообработки металлов.

Тепловое воздействие на металл меняет его свойства и структуру. Это позволяет повысить механические свойства материала, долговечность и надежность изделий, а также уменьшить размеры и массу механизмов и машин. Кроме того, благодаря термообработке, для изготовления различных деталей можно применять более дешевые сплавы.

Также вам не помешает знать, как правильно варить полуавтоматом.

Как закалялась сталь

Термообработка стали заключается в тепловом воздействии на металл по определенным режимам ля изменения его структуры и свойств.

К операциям термообработки относятся:

  • отжиг;
  • нормализация;
  • старение;
  • закалка стали и отпуск стали (и пр.).

Термообработка стали: закалка отпуск — зависит от следующих факторов:

  • температуры нагрева;
  • времени (скорости) нагрева;
  • продолжительности выдержки при заданной температуре;
  • скорости охлаждения.

Закалка

Закалка стали — это процесс термообработки, суть которого заключается в нагреве стали до температуры выше критической с последующим быстрым охлаждением. В результате этой операции повышаются твердость и прочность стали, а пластичность снижается.

При нагреве и охлаждении сталей происходит перестройка атомной решетки. Критические значения температур у разных марок сталей неодинаковы: они зависят от содержания углерода и легирующих примесей, а также от скорости нагрева и охлаждения.

После закалки сталь становится хрупкой и твердой. Поверхностный слой изделий при нагреве в термических печах покрывается окалиной и обезуглероживается тем более, чем выше температура нагрева и время выдержки в печи. Если детали имеют малый припуск для дальнейшей обработки, то брак этот является неисправимым. Режимы закалки закалки стали зависят от ее состава и технических требований к изделию.

Охлаждать детали при закалке следует быстро, чтобы аустенит не успел превратиться в структуры промежуточные (сорбит или троостит). Необходимая скорость охлаждения обеспечивается посредством выбора охлаждающей среды. При этом чрезмерно быстрое охлаждение приводит к появлению трещин или короблению изделия. Чтобы этого избежать, в интервале температур от 300 до 200 градусов скорость охлаждения надо замедлять, применяя для этого комбинированные методы закалки. Большое значение для уменьшения коробления изделия имеет способ погружения детали в охлаждающую среду.

Нагрев металла

Все способы закалки стали состоят из:

  • нагрева стали;
  • последующей выдержки для достижения сквозного прогрева изделия и завершения структурных превращений;
  • охлаждения с определенной скоростью.

Изделия из углеродистой стали нагревают в камерных печах. Предварительный подогрев в этом случае не требуется, так как эти марки сталей не подвергаются растрескиванию или короблению.

Сложные изделия (например, инструмент, имеющий выступающие тонкие грани или резкие переходы) предварительно подогревают:

  • в соляных ваннах путем двух-или трехкратного погружения на 2 – 4 секунды;
  • в отдельных печах до температуры 400 – 500 градусов по Цельсию.

Нагрев всех частей изделия должен протекать равномерно. Если это невозможно обеспечить за один прием (крупные поковки), то делаются две выдержки для сквозного прогрева.

Если в печь помещается только одна деталь, то время нагрева сокращается. Так, например, одна дисковая фреза толщиной 24 мм нагревается в течение 13 минут, а десять таких изделий – в течение 18 минут.


Защита изделия от окалины и обезуглероживания

Для изделий, поверхности которых после термообработки не шлифуются, выгорание углерода и образование окалины недопустимо. Защищают поверхности от подобного брака применением защитных газов, подаваемых в полость электропечи. Разумеется, такой прием возможен только в специальных герметизированных печах. Источником подаваемого в зону нагрева газа служат генераторы защитного газа. Они могут работать на метане, аммиаке и других углеводородных газах.

Если защитная атмосфера отсутствует, то изделия перед нагревом упаковывают в тару и засыпают отработанным карбюризатором, чугунной стружкой (термисту следует знать, что древесный уголь не защищает инструментальные стали от обезуглероживания). Чтобы в тару не попадал воздух, ее обмазывают глиной.

Соляные ванны при нагреве не дают металлу окисляться, но от обезуглероживания не защищают. Поэтому на производстве их раскисляют не менее двух раз в смену бурой, кровяной солью или борной кислотой. Соляные ванны, работающие на температурах 760 – 1000 градусов Цельсия, весьма эффективно раскисляются древесным углем. Для этого стакан, имеющий множество отверстий по всей поверхности, наполняют просушенным углем древесным, закрывают крышкой (чтобы уголь не всплыл) и после подогрева опускают на дно соляной ванны. Сначала появляется значительное количество языков пламени, затем оно уменьшается. Если в течение смены таким способом трижды раскислять ванну, то нагреваемые изделия будут полностью защищены от обезуглероживания.

Степень раскисления соляных ванн проверяется очень просто: обычное лезвие, нагретое в ванне в течение 5 – 7 минут в качественно раскисленной ванне и закаленное в воде, будет ломаться, а не гнуться.

Охлаждающие жидкости

Основной охлаждающей жидкостью для стали является вода. Если в воду добавить небольшое количество солей или мыла, то скорость охлаждения изменится. Поэтому ни в коем случае нельзя использовать закалочный бак для посторонних целей (например, для мытья рук). Для достижения одинаковой твердости на закаленной поверхности необходимо поддерживать температуру охлаждающей жидкости 20 – 30 градусов. Не следует часто менять воду в баке. Совершенно недопустимо охлаждать изделие в проточной воде.

Недостатком водяной закалки является образование трещин и коробления. Поэтому таким методом закаливают изделия только несложной формы или цементированные.

  • При закалке изделий сложной конфигурации из конструкционной стали применяется пятидесятипроцентный раствор соды каустической (холодный или подогретый до 50 – 60 градусов). Детали, нагретые в соляной ванне и закаленные в этом растворе, получаются светлыми. Нельзя допускать, чтобы температура раствора превышала 60 градусов.
Режимы

Пары, образующиеся при закалке в растворе каустика, вредны для человека, поэтому закалочную ванну обязательно оборудуют вытяжной вентиляцией.


  • Закалку легированной стали производят в минеральных маслах. Кстати, тонкие изделия из углеродистой стали также проводят в масле. Главное преимущество масляных ванн заключается в том, что скорость охлаждения не зависит от температуры масла: при температуре 20 градусов и 150 градусов изделие будет охлаждаться с одинаковой скоростью.

Следует остерегаться попадания воды в масляную ванну, так как это может привести к растрескиванию изделия. Что интересно: в масле, разогретом до температуры выше 100 градусов, попадание воды не приводит к появлению трещин в металле.

Недостатком масляной ванны является:

  1. выделение вредных газов при закалке;
  2. образование налета на изделии;
  3. склонность масла к воспламеняемости;
  4. постепенное ухудшение закаливающей способности.
  • Стали с устойчивым аустенитом (например, Х12М) можно охлаждать воздухом, который подают компрессором или вентилятором. При этом важно не допускать попадания в воздухопровод воды: это может привести к образованию трещин на изделии.
  • Ступенчатая закалка выполняется в горячем масле, расплавленных щелочах, солях легкоплавких.
  • Прерывистая закалка сталей в двух охлаждающих средах применяется для обработки сложных деталей, изготовленных из углеродистых сталей. Сначала их охлаждают в воде до температуры 250 – 200 градусов, а затем в масле. Изделие выдерживается в воде не более 1 – 2 секунд на каждые 5 – 6 мм толщины. Если время выдержки в воде увеличить, то на изделии неизбежно появятся трещины. Перенос детали из воды в масло следует выполнять очень быстро.

Процесс отпуска

Отпуску подвергаются все закаленные детали. Это делается для снятия внутренних напряжений. В результате отпуска несколько снижается твердость и повышается пластичность стали.

В зависимости от требуемой температуры отпуск производится :

  • в масляных ваннах;
  • в селитровых ваннах;
  • в печах с принудительной воздушной циркуляцией;
  • в ваннах с расплавленной щелочью.

Температура отпуска зависит от марки стали и требуемой твердости изделия, например, инструмент, для которого необходима твердость HRC 59 – 60, следует отпускать при температуре 150 – 200 градусов. В этом случае внутренние напряжения уменьшаются, а твердость снижается незначительно.

Быстрорежущая сталь отпускается при температуре 540 – 580 градусов. Такой отпуск называют вторичным отвердением, так как в результате твердость изделия повышается.

Изделия можно отпускать на цвет побежалости, нагревая их на электроплитах, в печах, даже в горячем песке. Окисная пленка, которая появляется в результате нагрева, приобретает различные цвета побежалости, зависящие от температуры. Прежде чем приступать к отпуску на один из цветов побежалости, надо очистить поверхность изделия от окалины, нагара масла и т. д.

Обычно после отпуска металл охлаждают на воздухе. Но хромоникелевые стали следует охлаждать в воде или масле, так как медленное охлаждение этих марок приводит к отпускной хрупкости.

Закалка и отпуск в кустарных условиях — Кузнечное дело

Существует несколько способов закалки,один из них закалка с сомоотпуском,применяется она когда нужно закалить только часть детали или инструмента,например лезвие топора,стамески,зубила,боёк молотка.Производится она следующим образом- Нагреваем под закалку часть подлежащая закалке на длинне 30-40мм,выдержка в огне при достижении закалочной температуры небольшая и опускается в воду или масло примерно на длине 15-20мм на 5-10 секунд(возможно и больше для крупного инструмента),затем действуя быстро вынимаем из охладителя и быстро за 2-3 секунды не дольше куском наждачного камня зачищаем охлаждённую часть,тепло двигаясь из неохлаждённой части инструмента начинает производить отпуск и соответственно появляются цвета побежалости,дождались нужный цвет(на это требуется как правило от 3х до 30секунд) охлаждаем окончательно.Вся эта процедура проделывается в темпе,зевать некогда,поэтому вода,брусок наждака и тому подобное должно находиться на расстоянии вытянутой руки.Зубило и кернер перед закалкой затачивается окончательно плюс зачищается на точиле начисто та часть что будет греться(то есть 30-40мм),чтобы легче и быстрее после закалки зачистить .Топор и стамеску перед закалкой затачиваем не до остроты ,а что бы осталась тупая кромка примерно в 1мм,кроме того на лезвии не должно быть зазубрин.Отвёртку , шило,нож подобным образом отпустить не получится,поэтому их закаливают полностью ,а для отпуска применяют другие приёмы,делается это так-В горне греется подходящий брусок металла до 600-700 градусов ,на наковальню ложится кирпич,сверху него разогретый брусок ,клещами берём шило ,отвёртку или нож(предварительно закаленные и зачищеные до блеска) и перемещаем предмет предназначенный для отпуска по разогретому,следить нужно внимательно за цветами побежалости,чтобы отпуск(цвет побежалости) по всей длинне был равномерным.Этим же приёмом пользуемся в случае если при закалке с самоотпуском не удалось равномерно по всей длине отпустить лезвие топора например.Ещё одно замечание,предметы(особенно длинные ,тонкие и плоские) при закалке следует охлаждать погружая их в воду или масло стого вертикально,иначе будет изгиб.Вот пример соломенного цвета побежалости полученного на лезвии при отпуске на разогретом бруске-

Изменено пользователем sanek66

Как осуществляется закалка и отпуск стали

Закалка и отпуск стали проводятся с целью придания сплаву максимальной твердости, прочности и упругости. Обработанный металл обладают лучшими свойствами, чем обыкновенный материал, лучше переносит работу в неблагоприятных условиях и в агрессивных средах. Основной способ закалки состоит в нагревании стали до определенной температуры и поддержании достигнутого уровня в течение установленного времени, а затем резком охлаждении материала. Это позволяет подготовить металл к последующей эксплуатации.


Структура стали после закалки приобретает аустенитный вид. Это означает, что атомы углерода внедряются в кристаллическую решетку железа, что придает сплаву максимальную устойчивость связей и, как следствие, повышенную прочность на износ. Такой способ обработки является одним из самых дешевых методов продления эксплуатационного цикла использования стальных изделий. Он не требует применения дорогостоящих материалов, которые внедряют в сплав для улучшения физических и химических свойств.

 

 

Закалка стали производится на том же оборудовании, что и выплавка, поэтому нет необходимости в покупке новых производственных линий или открытии дополнительных заводов. Этот метод был открыт человечеством еще в древние времена. Кузнецы, изготавливая различные изделия, нагревали их при помощи простейших плавильных печей, а затем резко опускали в емкость с холодной водой. Это делало продукцию намного прочнее. Современные виды закалки стали сделали огромный скачок в плане технологий, но суть осталась прежней.

 

Режимы закалки сталей

 

Существует несколько режимов закалки сталей. Каждый режим используется для обработки металла под конкретную отрасль производства. Все способы имеют свои достоинства и недостатки, и на текущий момент нет какого-либо универсального метода, лишенного слабых сторон. Поэтому рассмотрим все варианты. Первый подразумевает закалку углеродистой стали с применением одного охладителя. Это самый простой способ, так как не требует соблюдения каких-либо особых условий. Его недостатком является очень сильное закалочное напряжение, которое испытывает металл при обработке. Если неправильно рассчитать температурный режим, то закалка может привести к разрушению сплава.


Второй метод подразумевает охлаждение металла в двух разных средах. Сначала нагретую сталь кладут в воду, где охлаждают до 300 градусов по Цельсию, а затем переносят в масло, где она проходит окончательное охлаждение. Это позволяет значительно снизить напряжение, но метод имеет сложную реализацию, так как трудно рассчитать, когда именно необходимо менять среду охлаждения.


Ступенчатая закалка применяется для небольших предметов. Она делается в несколько этапов. На первом горячее изделие помещают в расплав солей или металлов, который имеет температуру на 50 градусов выше точки начала мартенситного превращения. А когда температуры сплава и среды уравняются, сталь переносят в воду, где она окончательно остывает. Этот метод дает очень хорошие результаты, но требует дополнительных затрат на создание технологических условий.

 

 

Изотермическая закалка также подразумевает использование в качестве охлаждающей среды не воды или масла, а расплава солей или щелочей. Но в отличие от предыдущего метода здесь материал проходит полный цикл охлаждения в расплаве. Твердость стали после закалки такого типа является наивысшей, так как аустенит переходит в состояние цементита. Это означает, что атомы углерода еще более глубоко внедряются в структуру железа, создавая очень прочные межмолекулярные связи.


Последний способ — закалка с самоотпуском. Он подразумевает, что нагретую деталь помещают в охлаждающую среду, но не дают ей полностью остыть. Изделие вынимают из охладителя, вследствие чего поверхность снова нагревается за счет сохраненной внутренней теплоты. Такой способ позволяет получать особый вид стали, который сочетает твердость на поверхности и вязкость внутри. Все перечисленные режимы закалки стали используются в равной мере в зависимости от необходимости.

 

Частичная закалка стали

 

Также существуют методы частичной закалки одного изделия, когда определенная часть должна быть тверже остального металла. В частности такой обработке подвергается лезвие катаны и многих других режущих инструментов. Для правильной закалки очень важным условием является соблюдение правильного температурного режима на всех технологических этапах. Его выбор зависит от марки обрабатываемой стали и процентном соотношении различных примесей в сплаве.

 

 

 

Температура закалки стали должна быть на 30-50 градусов выше точки мартенситного превращения. Такой уровень позволяет достичь оптимальной активности атомов углерода, которые начинают перемещаться и внедряться в железо на межмолекулярном уровне. Быстрое охлаждение используется, чтобы сохранить этот эффект, так как при постепенной потере температуры углерод постепенно возвращается в исходное состояние и закалка не сохраняется.


Кроме перечисленных режимов существуют также отдельные виды обработки. Один из них — это поверхностная закалка стали. Она подразумевает обработку лишь верхних слоев металла без манипуляций с внутренним строением. Технология абсолютно идентична полной закалке, но необходимость нагрева лишь поверхностного слоя заставляет корректировать способы.

 

Способы повехностной закалки стали

 

Существует 4 основных метода поверхностной закалки: с индукционным нагревом при помощи высокочастотного тока, с электроконтактным нагревом, с нагревом при помощи газопламенных горелок и закалку при помощи использования электролитического раствора. Для обработки мелких деталей зачастую используют последний метод.

 

 

Для средних изделий применяются первые два, а для крупногабаритных элементов лучше всего подходит нагрев при помощи газовых горелок. Для охлаждения используют те же жидкости, что и при полной закалке. В редких случаях, для особо крупных конструкций применяются газовые холодильные установки. И последний вид обработки называется неполной закалкой стали. Он подразумевает медленное охлаждение нагретого материала, в результате чего часть атомов углерода успевают покинуть молекулярную сетку железа и вернуться к нормальному состоянию.


Таким образом, образуется частично закаленный металл. Такой тип обработки применяется, когда необходимо специально оставить в структуре материала слабые места. Этот подход используется в автомобильной промышленности для создания так называемой контролируемой деформации при аварии. Он разработан специально для уменьшения травматизма пассажиров и снижения количества смертельных случаев.

Закалка и отпуск стали — Сплавы


Закалка и отпуск стали

Категория:

Сплавы



Закалка и отпуск стали

Цель закалки и отпуска стали — улучшение ее свойств. Операциям закалки и отпуска подвергается значительное количество стальных деталей, а в инструментальном производстве — все детали.

Операция закалки основана на явлении перекристаллизации и состоит в нагреве стали до температуры выше критической, выдержке при этой температуре и последующем быстром охлаждении. Закалкой предотвращают превращение аустенита в перлит, и при нормальной температуре получают состояния мартенсита, троостита или сорбита; эти состояния являются неравновесными. Крайним неравновесным состоянием в стали является переохлажденный аустенит, который в углеродистой стали неустойчив и в зависимости от степени переохлаждения переходит в одно из промежуточных состояний: мартенсит, троостит и сорбит.

Чаще всего закалка осуществляется путем резкого охлаждения стали, в результате чего в ней преобладает мартенсит. Для смягчения действия закалки производится отпуск, состоящий в нагреве стали до температуры ниже точки Av При отпуске сталь из состояния мартенсита переходит в состояние троостита или сорбита.

Рис. 1. Микроструктура зернистого перлита (Х500)

Температурный режим закалки. Температура нагрева стали при закалке та же, что и при полном отжиге: для доэвтектоидной стали на 30—50° выше точки Лс3, для заэвтектоидной — на 30—50° выше точки Асх.

В случае нагрева доэвтектоидной стали до температуры между точками Act и Ас3 (неполная закалка) в структуре быстро охлажденной стали, наряду с закаленными участками, будет присутствовать нерастворенный феррит, резко снижающий твердость и прочность. Поэтому для доэвтектоидной стали обязательна полная закалка (нагрев выше точки Ас3).

В заэвтектоидной стали избыточной фазой является цементит, который по твердости не уступает мартенситу и даже превосходит его; поэтому сталь достаточно нагреть на 30—50° вьЛце точки Acv

Нагрев изделий (особенно крупных) должен производиться постепенно, чтобы избежать напряжений и трещин, а время выдержки нагретого изделия должно быть достаточным, чтобы весь процесс перехода перлита в аустенит полностью завершился.йрости получаются структуры троостита или сорбита без мартенсита.

Степень резкости закалки (получение структуры мартенсита без троостита) зависит от природы и температуры охлаждающей среды. Охлаждение струей воздуха или- холодными металлическими плитами дает слабую закалку на сорбит. Наиболее распространенным является охлаждение деталей путем погружения их в жидкую среду: воду, растворы щелочей или кислот, масло, расплавленный свинец и др. При этом получается резкая или умеренная закалка (на мартенсит или троостит).

Охлаждающая способность воды резко изменяется в зависимости от ее температуры; если эту способность при 18° принять за единицу, то при 74° она будет иметь коэффициент 0,05.

К наиболее резким охладителям относится 10-процентный раствор NaOH в воде, имеющий при 18° коэффициент 2,0, к умеренным — минеральные масла с коэффициентом 0,2—0,25.

При закалке применяются различные приемы охлаждения в зависимости от марки стали, формы и размеров детали и технических требований к готовой детали.

Простая закалка в одном охладителе выполняется путем погружения детали в охладитель (чаще всего в воду или водные растворы), где она остается до полного охлаждения. При охлаждении необходимо освобождаться от слоя пара (паровой рубашки), производя энергичные движения детали в ванне, так как этот слой уменьшает скорость ее охлаждения. Такой способ закалки наиболее распространен.

Для получения высокой твердости и наибольшей глубины закалки углеродистой стали применяют душевое охлаждение, которое заключается в интенсивном обрызгивании.

Прерывистая закалка — это такая закалка, при которой охлаждение производится в двух средах: первой средой является охлаждающая жидкость (обычно вода), второй — воздух или масло. Резкость такой закалки меньше, чем предыдущей.

При ступенчатой закалке деталь быстро охлаждают в расплавленной соли до температуры несколько выше Мн, делают короткую выдержку и далее охлаждают на воздухе. Выдержка обеспечивает выравнивание температуры поверхности и сердцевины детали, что уменьшает величину напряжений при мартенситном превращении.

Способ погружения деталей в закалочную ванну должен быть таким, чтобы при закалке детали как можно меньше деформировались (коробились). Детали с большим отношением длины к диаметру или ширине (напильники, сверла и др.) следует погружать в охладитель вертикально.

Изотермическая закалка. Изотермическая закалка (закалка в горячих средах) основана на изотермическом распадении аустенит; она отличается тем, что охлаждение ведется не до комнатной температуры, а до температуры несколько выше начала мартенситного превращения (200—300°, в зависимости от марки стали). В качестве охладителя берутся расплавленные соли или нагретое до 200—250° масло. При температуре горячей ванны деталь выдерживается продолжительное время, пока пройдут инкубационный период и распадение аустенита; в результате получается структура игольчатого троостита, по твердости близкого к мартенситу, но более вязкого и прочного.

Последующее охлаждение до комнатной температуры производится на воздухе.

При изотермическои закалке вначале требуется быстрое охлаждение со скоростью не меньше критической, чтобы избежать распадения аустенита в месте перегиба С-образной кривой.

Следовательно, по этому методу можно закаливать только небольшие (в среднем, диаметром до 8 мм) детали из углеродистой стали, так как запас теплоты в более массивных деталях не позволит получить необходимой скорости охлаждения. Это не относится, однако, к большинству марок легированной стали, которая имеет значительно меньшую критическую скорость закалки. Большим преимуществом изотермической закалки является возможность рихтовки (исправление искривлений) изделий во время инкубационного периода распадения аустенита (который длится несколько минут), когда сталь еще мягка и пластична. После изотермической закалки детали свободны от внутренних напряжений и не имеют трещин.

Виды поверхностной закалки. При поверхностной закалке выше критической температуры нагревается только тонкий поверхностный слой детали, а внутренняя масса металла не нагревается и не закаливается. Поэтому получаются детали с твердым поверхностным слоем и вязкой сердцевиной.

Кислородно-ацетиленовое пламя газовой горелки, имеющее температуру около 3200°, направляется на поверхность закаливаемой детали и быстро нагревает ее до температуры выше критической. Вслед за горелкой из трубки на поверхность детали направляется струя воды, в результате чего нагретый слой стали закаливается. Этим способом достигается большая поверхностная твердость при вязкой сердцевине; он с успехом применяется, например, для закалки рабочих поверхностей зубьев больших шестерен, подверженных сильному износу.

Закалка токами высокой частоты по методу В. П. Вологдина нашла очень широкое применение в промышленности, так как отличается высокой производительностью, легко поддается регулированию и обеспечивает хорошее качество.

Закаливаемая деталь помещается в специальный индуктор (катушку), по которому пропускается ток высокой частоты. Ток поступает через трансформатор от машинного генератора, приводимого во вращение электродвигателем. Индуктирующийся (возбуждаемый) при этом в детали ток имеет наибольшую плотность у поверхности и производит сильный и быстрый нагрев поверхности детали. Когда нагрев закончен, на поверхность детали подается вода из индуктора, коюрый для этого делается полым и имеет отверстия, направленные к детали. Для улучшения коэффициента мощности установки включены конденсаторы.

Регулируя мощность тока и время выдержки, можно получить нагрев на толщину от долей миллиметра до десятков миллиметров.

Машинные генераторы обычно применяются для закалки на глубину свыше 2 мм они генерируют ток частотой до 10 000 гц . При закалке на глубину меньше 2 мм применяются высокочастотные ламповые генераторы, создающие ток весьма высокой частоты, которая может регулироваться в зависимости от особенностей закаливаемых деталей.

Обработка холодом. Обработка холодом — новый вид термической обработки. Этот метод разработан в Советском Союзе (работы С. С. Штейнберга, А. П. Гуляева и Н. А. Минкевича).

Рис. 2. Схема заАлки с помощью газовой горелки

Обработка холодом применяется для углеродистой стали, содержащей более 0,5% С, у которой точка Мк находится ниже 0°, а также для легированной стали, например, быстрорежущей.

Отпуск стали. Целью .операции отпуска является смягчение действия закалки — уменьшение или снятие остаточных напряжений, повышение вязкости, уменьшение твердости и хрупкости стали. Отпуск производится путем нагрева деталей, закаленных на мартенсит, до температуры ниже критической. При этом в зависимости от температуры нагрева могут быть получены состояния мартенсита, троостита или сорбита отпуска. Эти состояния несколько отличаются от соответственных состояний закалки по структуре и свойствам: при закалке цементит (в троостите и сорбите) получается в форме удлиненных пластинок, как в пластинчатом перлите, а при отпуске он получается в форме зернышек, или точек, как в зернистом перлите. Преимущества точечной структуры заключаются в более благоприятном сочетании прочностных и пластических свойств. При одинаковом химическом составе и одинаковой твердости точечная структура имеет значительно более высокое относительное сужение (4>) и ударную вязкость (ан), повышенное удлинение (6) и предел текучести (стг) по сравнению с пластинчатой структурой.

Рис. 3. Схема индукционной закалки

Мартенсит закалки имеет неустойчивую тетрагональную решетку, а мартенсит отпуска — устойчивую центрированную кубическую решетку а-железа.

Отпуск разделяют на низкий, средний и высокий в зависимости от температуры нагрева.

При низком отпуске (нагрев до температуры 200—300°) в структуре стали в основном остается мартенсит, который, однако, изменяет решетку. Кроме того, начинается выделение карбидов железа из твердого раствора углерода в а-железе и начальное скопление их в небольшие группы, что влечет за собой некоторое уменьшение твердости и увеличение пластических и вязких свойств стали, а также уменьшение внутренних напряжений в деталях.

Низкий отпуск обычно производят в масляных или соляных ваннах, где детали выдерживаются в течение определенного времени. Если низкий отпуск производится в атмосфера воздуха, то для контроля температуры нагрева часто пользуются цветами, появляющимися на поверхности детали. Появление этих цветов связано с интерференцией белого света в пленках окислов железа, возникающих на поверхности детали при ее нагреве. В интервале температур от 220 до 330° в зависимости от толщины пленки цвет изменяется от светло-желтого до серого.

Низкий отпуск применяется для режущего, измерительного инструмента, зубчатых колес.

При среднем (нагрев в пределах 300—500°) и высоком (500—700°) отпуске сталь из состояния мартенсита переходит соответственно в состояние троостита или сорбита. Чем выше отпуск, тем меньше твердость отпущенной стали и тем больше ее пластичность и вязкость. Происходящее при этом изменение свойств стали можно проследить по кривым диаграммы, приведенной на рис. 83. При высоком отпуске сталь получает наилучшее сочетание механических свойств — повышенные прочность, пластичность и вязкость, поэтому высокий отпуск стали после закалки ее на мартенсит называют улучшением стали.

Средний отпуск применяется при производстве кузнечных штампов, пружин, рессор; высокий — для многих деталей, подверженных действию высоких напряжений (например, осей автомобилей, шатунов двигателей).

Для некоторых марок стали отпуск производят после нормализации. Это относится к мелкозернистой легированной доэвтектоидной стали (особенно никелевой), имеющей высокую вязкость и поэтому плохую обрабатываемость режущим инструментом. Для улучшения обрабатываемости производят нормализацию стали при повышенной температуре (до 950—970°), в результате чего она приобретает крупную структуру (определяющую лучшую обрабатываемость) и одновременно повышенную твердость (ввиду малой критической скорости закалки никелевой стали). С целью уменьшения твердости производят высокий отпуск этой стали.

Дефекты закалки. Дефектами закалки являются трещины, поводка или коробление и обезуглероживание.

Главная причина трещин и поводки — неравномерное изменение объема детали при нагреве и особенно при резком охлаждении; другая причина — увеличение объема при закалке на мартенсит.

Трещины являются результатом того, что напряжения, возникающие при неравномерном изменении объема в отдельных местах детали, превышают прочность металла в этих местах.

Наиболее эффективным способом уменьшения напряжений является медленное охлаждение у точки мартенситного превращения (точка Мн). При конструировании деталей необходимо учитывать, что наличие острых углов и резких изменений сечения увеличивает внутренние напряжения* вызываемые закалкой.

Коробление (или поводка) возникает также от напряжений в результате неравномерного охлаждения и Проявляется в искривлениях деталей. Если эти искривления невелики, они могут быть исправлены дальнейшей обработкой (шлифованием). Трещины и коробление могут быть предотвращены предварительным отжигом деталей, равномерным и постепенным нагревом их, а также применением ступенчатой и изотермической закалки.

Обезуглероживание стали с поверхности — результат выгорания углерода при высоком и продолжительном нагреве детали в окислительной среде. Для предотвращения обезуглероживания нагрев деталей нужно производить в восстановительной или нейтральной среде (восстановительное пламя, муфельные печи, нагрев в жидких средах).


Реклама:

Читать далее:
Печи для термической обработки

Статьи по теме:

Отпуск стали — режимы, виды, температура отпуска и свойства стали после процесса

Отпуск стали – это процесс нагрева стали до определенной температуры и последующее охлаждение изделия. Процесс осуществляется для ликвидация внутренних напряжений, отрицательно влияющих на технические параметры металлоизделий.

Отпуск стали –это чаще всего финальная термическая обработка после закалки, представляющая собой процесс нагрева полуфабрикатов и изделий до определенной температуры с последующим охлаждением. Ее основное назначение – ликвидация внутренних напряжений, отрицательно влияющих на технические параметры металлоизделий.

Общее описание процесса

Основные этапы проведения отпуска стали:

  • нагрев сплава до температур начала фазовых превращений;
  • выдержка при требуемой температуре;
  • охлаждение с установленной скоростью.

В результате этого вида т/о получают требуемые технические характеристики изделий, сводят к минимуму внутренние напряжения. Чем выше температура термообработки и чем ниже скорость остывания, тем эффективнее устраняются остаточные напряжения.

Скорость охлаждения зависит от химического состава сплава и запланированного результата:

  • интенсивное охлаждение после отпуска при +550…+650°Cповышает предел выносливости стали за счет сохранения в приповерхностном слое остаточных напряжений сжатия;
  • металлоизделия сложной конфигурации после высокотемпературного отпуска охлаждают медленно, что позволяет избежать коробления;
  • полуфабрикаты из легированных сталей, для которых характерна отпускная хрупкость, после отпуска при +550…+650°C охлаждают только в ускоренном темпе.

В зависимости от температуры нагрева выделяют три вида отпуска стали – высокий, средний и низкий.

Особенности низкого отпуска стали

Этот вид термообработки подразумевает нагрев заготовок и полуфабрикатов до +250°C. Результаты процесса: уменьшение закалочных напряжений, улучшение вязкости без падения твердости.

Средне- и высокоуглеродистые закаленные стали с содержанием углерода 0,6-1,3% после низкого отпуска имеют твердость, равную 58-63 HRC, и высокую износостойкость. Но изделия из таких сплавов при отсутствии вязкой сердцевины неустойчивы к динамическим нагрузкам.

Чаще всего низкий отпуск применяется для режущего и мерительного инструмента, изготовленного из углеродистых и низколегированных марок, металлопродукции после цементации, нитроцементации, цианирования.

Режимы среднего (среднетемпературного) отпуска стали

Температуры среднетемпературного отпускного процесса – +350…+500°C. Этот вид т/о, применяемый в основном для пружин, рессор, штампов, обеспечивает значительные пределы выносливости и упругости, хорошую релаксационную стойкость. Получаемые структуры: троостит или тростомартенсит, твердость – 45-50 HRC.

Охлаждение в воде после нагрева до температур +400…+450°C применяется для пружин с целью появления на поверхности остаточных напряжений сжатия, повышающих прочностные характеристики металла.

Высокотемпературный отпуск стали – режимы, цели

Температуры высокого отпуска – +500…+650°C, получаемая структура стали – сорбит отпуска. Задача, решаемая этим видом т/о, – получение оптимального соотношения между прочностью и вязкостью. Комплексная термообработка, включающая закалку и высокий отпуск, называется улучшением. Ее преимущество по сравнению с различными видами отжига и нормализацией – повышение временного сопротивления, предела текучести, ударной вязкости, относительного сужения.

Закалка и отпуск закаленной стали применяются для среднеуглеродистых сталей с содержанием C 0,3-0,5%, к которым предъявляются повышенные требования к ударной вязкости и пределу выносливости. С их помощью повышают прочность материала, снижают чувствительность к концентраторам напряжений, температуру порога хладоломкости, склонность к трещинообразованию.

Длительность высокого отпуска – 1-6 часов. Конкретное время зависит от габаритов металлоизделия.

Виды отпускной хрупкости

Повышение температуры отпуска в большинстве случаев улучшает характеристики металлоизделия, способствует эффективному снятию остаточных напряжений. Но есть ситуации, приводящие к ухудшению характеристик сплава. Ученые-металлурги разработали несколько действенных технологий устранения проблемы отпускной хрупкости, которая может быть низко- или высокотемпературной.

Хрупкость I рода – низкотемпературная

Эта разновидность хрупкости возникает при длительной выдержке материала при температурах +250…+350°C. Скорость охлаждения на вероятность ее появления не влияет. Распространяется эта проблема на все марки сталей. Причина возникновения хрупкости I рода – активное, но неравномерное распространение углерода по поверхности кристаллической решетки. Следствие этого процесса – искажение кристаллической структуры сплава, а, следовательно, существенное увеличению хрупкости.

Отпускная хрупкость I рода является необратимым процессом, и она резко снижает эксплуатационные характеристики сплава, который становится пригодным только для переплавки. Технология борьбы с этой проблемой – выполнение низко- либо среднетемпературного отпуска. Нагрев до промежуточных температур – не допускается. Склонность к низкотемпературной отпускной хрупкости снижает высокотемпературная ТМО.

Отпускная хрупкость II рода – высокотемпературная

Проблема высокотемпературной отпускной хрупкости возникает при совпадении трех факторов. Это:

  • нагрев сплава до температур, превышающих +500°C;
  • наличие в стали высокого процентного содержания Cr, Mn, Ni;
  • медленное охлаждение.

Последствие сочетания этих параметров – неравномерность распределения атомов углерода, хрома, марганца, никеля, нарушающая кристаллическую решетку стали. Высокотемпературная отпускная хрупкость усиливается при выдержке в течение 8-10 часов изделий в опасном температурном диапазоне. Определить эту проблему можно только при травлении шлифов поверхностно-активными реагентами, выявляющими границы аустенитных зерен, по которым происходит хрупкое разрушение.

Существует два наиболее эффективных варианта решения этой проблемы. Первый способ: после появления признаков отпускной хрупкости нагреть металлоизделие еще раз до заданной температуры в масляной среде и быстро охладить. Второй метод –легирование сплава вольфрамом (примерно в количестве 1%) или молибденом – 0,3-0,4%.

Закалка и отпуск стали 45: твердость, HRC, режимы, технология

Обработка стали, осуществляемая в процессе термообработки, является одной из важнейших операций в металлургической отрасли и машиностроении. При соблюдении технологии PC 45 изделие приобретает достаточную прочность, значительно расширяя область использования изготовляемых изделий. При необходимости можно осуществлять закалку изделия из стали, в домашних условиях строго соблюдая технологию. При закалке лезвия ножа в домашних условиях вполне допустимо добиться повышения прочностных характеристик изделия в 3-4 раза.

Структурные изменения металла

При нагревании конструкционной специальной стали 45 до аустенитного уровня, происходит изменение состояния структурной решетки железа с переходом из объемно-центрированной в гранецентрированную структуру. Осуществляется перемещение углерода входящего в перлит и представляющего собой мельчайшие кристаллы Fe3C (цементита) в гранецентрированную измененную решетку железа.

Структура стали 45 после отжига и закалки

В ходе охлаждения происходит быстрое снижение температуры обрабатываемой стали, но из-за замедления скорости перемещения атомов углерода они остаются внедренными в новую решетку железа, образуя твердую пересыщенную структуру, имеющую внутреннее напряжение. Решетка преобразуется в тетрагональную с ориентацией в одном направлении.

Происходит образование игольчатых мелких структур имеющих название мартенсит. Данный вид кристаллов придает металлу высокую прочность, твердость и улучшенные характеристики. Происходит образование одновременно двух видов кристаллов аустенита и мартенсита, которые воздействуют друг, на друга создавая внутреннее избыточное напряжение. При активном влиянии на металл внешних сил происходит взаимная компенсация двух видов кристаллов, придавая структуре прочность.

Термическая обработка металла

Для изменения характеристик стали производится термическая обработка с соблюдением необходимых режимов воздействия.

Процесс термической обработки состоит из процессов:

  • отжига;
  • нормализации;
  • старения;
  • закалки и отпуска.

Режимы термообработки стали 45

Закалка и отпуск стали во многом зависят от ряда факторов:

  • температурного режима;
  • скорости повышения температуры;
  • временного промежутка воздействия на металл высоких температур;
  • процесса охлаждения (скорости изменения температуры охлаждения среды или жидкости).

Закалка стали

Процесс закалки стали заключается в проведении термообработки заготовок с нагреванием до температуры выше критической с дальнейшим ускорением охлаждения. Данное состояние способствует повышению прочности и твердости (HRC) стали с одновременным снижением пластичности и улучшением потребительских характеристик.

Режим воздействия температуры охлаждения металла зависит от количества содержания углерода и легирующих присадок в стали.

После проведения закалки стали заготовки покрываются налетом окалины и частично теряют содержащийся углерод, поэтому технология обязательно должна соблюдаться согласно установленному регламенту.

Охлаждение металла должно проходить быстро, для предотвращения преобразования аустенита в сорбит или троостит. Охлаждение должно производиться точно по графику быстрое остывание заготовок, приводит к образованию мелких трещин. В процессе охлаждения от 200 °C до 300 °C происходит искусственное замедление при постепенном остывании изделий для этого, могут использоваться охлаждающие жидкости.

Закалка стали с помощью ТВЧ

При проведении поверхностной закалки с помощью ТВЧ процесс нагрева изделий осуществляется до более высокой температуры.

Это вызвано двумя факторами:

  1. Нагрев осуществляется за короткое время с ускоренным изменением и переходом перлита в аустенит.
  2. Реакция перехода должна осуществляться в сжатые сроки за небольшой промежуток времени при высокой температуре.

Закалка ТВЧ (токами высокой частоты)

Процессы, протекающие при обычной закалке в печи с использованием ТВЧ, имеют различные характеристики и ведут к изменению твердости (HRC) заготовок:

  1. При нагреве в печи скорость составляет, 2-3 °С/сек до 840 – 860 °С.
  2. С использованием ТВЧ – 250 °С/сек до температуры 880 – 920 °С или в режиме при 500 °С/сек – до 980 – и 1020 °С.

Нагрев деталей при использовании ТВЧ осуществляется до более высокой температуры, но перегрева заготовки не происходит. В процессе обработки с применением ТВЧ время операции нагрева значительно сокращается, что способствует сохранению размера и структуры зерна. В ходе выполнения операции закалки ТВЧ твердость металла ( HRC) возрастает на 2-3 един. по Роквеллу.

Процесс нагрева

Заготовки из стали нагреваются в печах. При нагреве инструмента используется предварительный подогрев отдельных частей с использованием

  • печей с температурой рабочей среды от 400 °С до 500 °С;
  • в специальных соляных ваннах с погружением на 2-4 сек. 2-3 раза.

Обязательно должно соблюдаться условие равномерного прогрева всего изделия. Строго выдерживаться условие одновременного помещения деталей в печь с соблюдением времени нагрева деталей.

Применение защитных мер

В процессе термической обработки происходит постепенное выгорание углерода и образование налета окалины. Для предотвращения ухудшения качества металла и его защиты используются защитные газы, которые закачиваются в ходе процесса закаливания. В печь имеющую герметичную камеру, где происходит термообработка с помощью специального генератора, закачивается газ аммиак или метан.

При отсутствии герметичных печей операции обработки производятся в специальной герметичной таре, куда предварительно засыпается чугунная стружка для предотвращения выгорания углерода.

При обработке заготовок в соляных ваннах металл защищен от окисления, а для создания необходимых условий для сохранения уровня углерода содержание ванной 2-х кратно в течение суток раскисляется борной кислотой, кровяной солью или бурой. При температуре обработки в диапазоне температур 760-1000 °С в качестве раскислителя может использоваться древесный уголь.

Использование специальных охлаждающих жидкостей

В ходе проведения технологического процесса для охлаждения деталей в основном используется вода. Качество охлаждающей жидкости можно изменить, добавив соду или специальные соли, что может повлиять на процесс охлаждения заготовки.

Для сохранения процесса закалки категорически запрещается использовать содержащуюся в нем воду для посторонних операций. Вода должна быть чистой и иметь температуру от 20 до 30 °С. Запрещено использовать для закалки стали проточную воду.

Состав смесей солей и щелочей, применяемых в качестве закалочных сред

Данный способ закалки применяется только для цементированных изделий или имеющих простую форму.

Изделия, имеющие сложную форму, изготовленные из конструкционной специальной стали охлаждаются в 5% растворе каустической соды при температуре 50-60 °С. Операция закалки, проводится в помещении, оснащенном вытяжной вентиляцией. Для закалки заготовок выполненных из высоколегированной стали применяют минеральные масла, причем скорость охлаждения в масленой ванне не зависит от температуры масла. Недопустимо смешивание масла и воды, что может привести к появлению трещин на металле.

При закалке в масляной ванне необходимо выполнять ряд правил:

  1. Остерегаться воспламенения масла.
  2. При охлаждении металла в масле происходит выделение вредоносных газов (обязательно наличие вытяжной вентиляции).
  3. Происходит образование налета на металле.
  4. Масло теряет свои свойства при интенсивном использовании для охлаждения металла.

При проведении процесса закалки стали 45 необходимо соблюдать технологический процесс с соблюдением всех операций.

Отпуск стали 45

Технологический процесс отпуска стали проводится в зависимости от необходимой температуры:

  • в печах с принудительной циркуляцией воздуха;
  • в специальных ваннах с селитровым раствором;
  • в ваннах с маслом;
  • в ваннах заполненных расплавленной щелочью.

Температура для проведения процесса отпуска зависит от марки стали, а сам процесс изменяет структуру и способствует снижению напряжения металла, а твердость снижается на малую величину. После проведения всех операций заготовка подвергается техническому контролю и отправляется заказчику.

При закалке и отпуске металла в домашних условиях необходимо строго соблюдать технологию и технику безопасности проведения работ.

Различия между упрочнением отжигом и отпуском | Определение, процесс, применение, различия

Главное отличие — отжиг против закалки против отпуска

Термическая обработка — это использование тепла для изменения свойств материала, особенно в металлургии. Это тип промышленного процесса, связанный с изменением химических и физических свойств металлов и металлических сплавов. Существует четыре основных метода термообработки: отжиг, отпуск, закалка и нормализация.Отжиг — это процесс термообработки, используемый для размягчения материалов или для получения других желаемых свойств, таких как обрабатываемость, электрические свойства, стабильность размеров и т. Д. Закалка или закалка — это процесс увеличения твердости металла. Закалка — это процесс нагрева вещества до температуры ниже его критического диапазона, выдержки и последующего охлаждения. Основное различие между закалкой отжигом и отпуском заключается в том, что отжиг проводится для смягчения металла или сплава, а закалка выполняется для увеличения твердости металла или сплава, тогда как отпуск выполняется для уменьшения хрупкости закаленного металла или сплава.

Основные зоны покрытия

1. Что такое отжиг
— Определение, процесс, цели отжига
2. Что такое закалка
— Определение, процесс, типы процессов закалки
3. Что такое отпуск
— Определение, процесс, закалка
4. В чем разница между закалкой при отжиге и отпуском
— Сравнение основных различий

Ключевые термины: сплав, отжиг, закалка, науглероживание, закалка пламенем, закалка, индукционная закалка, металл, металлургия, азотирование, нормализация, закалка, поверхностная закалка, отпуск

Что такое отжиг

Отжиг — это процесс размягчения материала для получения желаемых химических и физических свойств.Некоторые из этих желаемых свойств включают обрабатываемость, свариваемость, стабильность размеров и т. Д. Это тип термообработки.

Процесс отжига включает нагрев металла до критической температуры или около нее (критическая температура — это температура, при которой кристаллическая фаза металла изменяется). Нагрев до такой высокой температуры делает его пригодным для изготовления. После нагрева металл следует охладить до комнатной температуры. Это можно сделать в духовке.

Рисунок 1: Отжиг серебряной полоски

Медленное охлаждение металла дает улучшенную микроструктуру.Это может частично или полностью разделить составляющие. Процесс обработки отжигом можно использовать также для чистых металлов и сплавов. Согласно процессу, черные металлы классифицируются следующим образом.

  • Полностью отожженные сплавы черных металлов (использовать очень медленный процесс охлаждения)
  • Отожженные ферросплавы (скорость охлаждения может быть выше)

Другие металлы, такие как латунь, серебро, медь, могут быть полностью отожжены, но быстро охлаждаются. Это можно сделать путем закалки в воде.

Что такое закалка

Закалка — это процесс увеличения твердости материала. Затвердевание увеличивает прочность материала. Закалку часто проводят закалкой . В процессе закалки металла металл нагревается до аустенитной кристаллической фазы, а затем быстро охлаждается. Охлаждение может осуществляться либо принудительным воздухом, либо другими газами, такими как азот, масло, рассол и т. Д. (Выбираются в зависимости от типа сплава и его составляющих).

Процесс закалки увеличивает прочность и износостойкость металла.Но наличие достаточного содержания углерода и сплава является обязательным условием закалки. Закалка может выполняться для металлических сплавов, таких как сталь. Однако закалка таким образом делает металл хрупким. Поэтому за процессом отпуска обычно следует процесс закалки.

Есть два основных типа процессов закалки; поверхностная закалка и цементация.

Поверхностное упрочнение

Поверхностное упрочнение увеличивает твердость внешней поверхности, в то время как сердцевина остается мягкой.Поверхностное упрочнение может осуществляться несколькими методами, такими как науглероживание, азотирование и закалка пламенем / индукционная закалка.

  • При науглероживании металлический сплав на несколько часов выдерживают при высокой температуре в углеродистой среде.
  • Азотирование использует азот и тепло. Обычно это используется для топливных насосов высокого давления.
  • В закалка пламенем / индукционная закалка нагревается в течение короткого периода времени в виде пламени, и металл немедленно гасится.

Рисунок 2: Топливный насос

Укрепление гильзы

Цементная закалка увеличивает твердость поверхности за счет вливания элементов в поверхность материала и образования тонкого слоя более твердого сплава. Цементационная закалка увеличивает износостойкость оборудования без изменения внутренних деталей.

Что такое темперирование

Закалка — это процесс нагрева вещества до температуры ниже его критического диапазона, выдержки и последующего охлаждения.Это делается для получения желаемых свойств. Закалка часто проводится для предварительно закаленной или нормализованной стали. Процесс отпуска полезен для снижения хрупкости закаленной стали. Температура, при которой проводится отпуск, напрямую влияет на твердость материала. Более высокие температуры понижают твердость.

Рисунок 3: Закалочные краски для стали

Отпуск осуществляется путем повторного нагрева металлического сплава до температуры ниже критической (критическая температура — это температура, при которой кристаллическая фаза металла изменяется).Затем материал выдерживают при этой температуре в течение некоторого времени с последующим охлаждением. Охлаждение может быть либо закалкой, либо охлаждением на воздухе.

Подкатегория отпуска — austempering . В основном применяется для обработки черных металлов, таких как сталь и высокопрочный чугун. Он используется для улучшения механических свойств металлических сплавов за счет уменьшения или устранения деформации.

Разница между закалкой при отжиге и отпуском

Определение

Отжиг: Отжиг — это процесс размягчения материала для получения желаемых химических и физических свойств.

Закалка: Закалка или закалка — это процесс увеличения твердости материала.

Закалка: Закалка — это процесс нагрева вещества до температуры ниже его критического диапазона, выдержки и последующего охлаждения.

Процесс

Отжиг: Процесс отжига включает нагрев металла до критической температуры или около нее с последующим очень медленным охлаждением до комнатной температуры в печи.

Закалка: В процессе закалки металл нагревается до аустенитной кристаллической фазы, а затем быстро охлаждается.

Отпуск: Отпуск осуществляется путем повторного нагрева металлического сплава до температуры ниже критической, выдержки в течение некоторого времени и охлаждения.

Назначение

Отжиг: Отжиг смягчает материалы.

Закалка: Закалка увеличивает твердость и прочность таких материалов, как металлические сплавы.

Закалка: Закалка снижает хрупкость металлов.

Приложения

Отжиг: Отжиг используется для металлов и металлических сплавов.

Закалка: Закалка применяется для металлических сплавов, содержащих достаточное количество углерода и сплава.

Отпуск: Отпуск используется в основном для стали.

Заключение

Отжиг, закалка и отпуск — это процессы термической обработки. Основное различие между закалкой отжигом и отпуском заключается в том, что отжиг проводится для размягчения металла или сплава, а закалка проводится для увеличения твердости металла или сплава, тогда как отпуск проводится для уменьшения хрупкости закаленного металла или сплава.

Ссылка:

1. Химаншу Верма. «Процессы термообработки». LinkedIn SlideShare, 4 мая 2017 г., доступно здесь.
2. «Закалка металла / Закалка металла / Закалка металла». Закалка, закалка, отпуск в Metlab of Wyndmoor PA., Доступны здесь.
3. Гульфам Хусейн, инженер по материалам Follow. «Закалка (термообработка) Закалка». LinkedIn SlideShare, 28 марта 2016 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Отжиг серебряной полосы» Мауро Катеб — собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Топливный насос Simms, трактор Fordson, винтажное ралли Cophill Farm 2012» Энди Дингли — собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
3. «Стандарты закалки, используемые в кузнечном деле» Заерет — собственная работа (CC0) через Commons Wikimedia

Закалка — Закалка и отпуск

Закалка — это процесс термообработки при низких температурах (ниже A1), обычно выполняемый после нейтральной закалки, двойной закалки, атмосферной цементации, нитроцементации или индукционной закалки для достижения желаемого соотношения твердость / вязкость.

Преимущества

Максимальная твердость марки стали, которая достигается закалкой, придает материалу низкую вязкость. Отпуск снижает твердость материала и увеличивает ударную вязкость. Благодаря отпуску вы можете адаптировать свойства материалов (соотношение твердость / вязкость) к конкретному применению.

Применение и материалы

Темперирование можно разделить на три основные группы:

  • Низкотемпературный (160-300 ° C): используется для цементируемых деталей и инструментальных сталей для холодной обработки.Обычно требования к твердости составляют около 60 HRC.
  • Закалка пружинных сталей (300-500 ° C): используется для пружинных сталей или аналогичных применений. Обычно требования к твердости составляют около 45 HRC.
  • Высокотемпературная (500 ° C или выше): используется для закаленной и отпущенной стали, инструментальной стали для горячей обработки и быстрорежущей стали. Твердость будет варьироваться от 300HB до 65HRC в зависимости от материала.

Подробности процесса

Температура отпуска может варьироваться в зависимости от требований и марки стали от 160 ° C до 500 ° C или выше.Закалка обычно выполняется в печах, которые могут быть оборудованы опцией защитного газа. Защитный газ предотвратит окисление поверхности во время процесса и в основном используется при более высоких температурах. Для некоторых типов сталей большое значение имеет время выдержки при температуре отпуска; увеличенное время выдержки будет соответствовать более высокой температуре. В зависимости от марки стали в определенных температурных интервалах может возникать явление, известное как отпускная хрупкость. Обычно следует избегать отпуска в пределах этого температурного интервала.Эти области указаны в каталогах стали поставщиков стали, а также указаны наиболее подходящие температуры в зависимости от требований к твердости.

Закалка и отпуск

ФАЙЛ PDF — НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ПЕЧАТИ РАБОЧЕГО ЛИСТА

Сталь можно обработать сильным нагревом, чтобы разные свойства твердости и мягкости.Это зависит от количество углерода в стали (закалка может выполняться только из высокоуглеродистой стали. и закаленный).

СОДЕРЖАНИЕ УГЛЕРОДА В СТАЛИ: Мягкая сталь: 0,4% углеродистая, среднеуглеродистая сталь примерно 0,8% углерода, высокоуглеродистая сталь примерно 1,2% углерода (эта сталь также известна как инструментальная сталь и включает в себя серебряную сталь и калибровочную пластину).

Низкоуглеродистая сталь и средняя углеродистая сталь не имеет достаточно углерода, чтобы изменить свою кристаллическую структуру и, следовательно, не могут быть закалены и улучшены.Середина углеродистая сталь может стать немного тверже, хотя ее нельзя закалить до место, где его нельзя подпилить или разрезать ножовкой (классический проверка того, была ли сталь закалена).

Если сталь нагревается пока он не загорится красным и не погаснет в чистой воде, он становится очень твердым, но при этом хрупким. Это означает, что он может сломаться или щелкнуть, если оказывается под сильным давлением. С другой стороны, если докрасна стали дать медленно остыть, полученную сталь будет легче отрежьте, сформируйте и подпилите, так как он будет относительно мягким.Тем не менее промышленная термообработка стали — очень сложная и точная наука.

В школьной мастерской большая термическая обработка металлов происходит на паяльном поде. Вращающийся стол и огнеупорные кирпичи существенный. Огненные кирпичи отражают сильный жар обратно на металл. нагревается. Это достигается расположением кирпичей полукругом. за нагреваемым металлом.Без кирпичей тепло уходило бы и это ограничило бы достижимую температуру.

ЗАКАЛКА И ОТПУСК

Термическая обработка стали в школьной мастерской Обычно это двухэтапный процесс.Например, если высокоуглеродистая сталь или серебро изготовлено стальное лезвие отвертки, в какой-то момент оно будет должны быть закалены, чтобы предотвратить его износ при использовании. На С другой стороны, его придется закалить. Этот второй процесс нагрева немного снижает твердость, но делает сталь более жесткой. Это также значительно снижает хрупкость стали, так что она не легко ломается. Весь процесс называется закалкой и отпуском.

ПЕРВЫЙ ЭТАП:

Винт приводное лезвие нагревается, сначала медленно, нагревая все лезвие. Затем тепло концентрируется на кончике лезвия. Этот постепенно становится докрасна.

ВТОРОЙ ЭТАП:

Винт Отводное лезвие быстро извлекается из пайки, с помощью кузнецов щипцы и погрузили в чистую холодную воду.Пар выкипает из воды так как сталь быстро остывает. На этом этапе лезвие очень твердое, но хрупкие и легко ломаются.

ТРЕТЬЯ ЭТАП:

Винт Отводное лезвие очищается наждачной бумагой и снова нагревается на пайке. очаг.Тепло сосредоточено на конце стального лезвия. Сталь за ним нужно очень внимательно следить, так как он довольно быстро меняет цвет. А синяя полоса тепла появится около конца лезвия, и оно движется по направлению к кончику по мере повышения температуры вдоль лезвия. Когда линия синего цвета достигает кончика паяльная горелка выключается. Синий указывает правильную температуру отпуска.

ЧЕТВЕРТАЯ ЭТАП:

Винт Лезвие привода размещается на стальной поверхности, например на поверхности наковальни.Этот отводит тепло и обеспечивает медленное охлаждение отвертки лезвие. В холодном состоянии лезвие должно быть прочным, износостойким и вряд ли сломается или сломается. Это связано с процессом закалки.

ПОЛЕЗНЫЕ ЦВЕТОВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕМПЕРАТУРА

При нагреве стали на паяльном поде цвет происходят изменения.Их можно использовать для обозначения температуры металл. Таблица напротив является приблизительным ориентиром.

В таблице напротив указаны температуры и соответствующие цвета, необходимые при закалке стали для определенных целей. Например, при изготовлении токарных инструментов по дереву их необходимо нагреть до коричневый цвет, при закалке.

ВОПРОСЫ:

1. Нарисуйте последовательность диаграмм, изображающих закалку и отпуск высокая углеродистая сталь.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ИНДЕКС ПРОЦЕССОВ

Закалка и отпуск ножевой стали — Sandvik Materials Technology

Закалка — это способ сделать сталь ножа более твердой.Если сначала нагреть ножевую сталь до 1050–1090 ° C (1922–1994 ° F), а затем быстро охладить (закалить)), ножевая сталь станет намного тверже, но при этом станет более хрупкой.

Для уменьшения хрупкости материал закаливают, обычно нагревая его до 175–350 ° C (347–662 ° F) в течение 2 часов, что приводит к твердости 53–63 HRC и хорошему балансу между сохранением резкости, шлифуемость и вязкость.

Отпуск следует проводить в течение разумного периода времени после затвердевания, предпочтительно в течение часа или около того.Жизненно важно, чтобы лезвие остыло до комнатной температуры перед началом отпуска. В противном случае превращение в мартенсит будет прервано, и результаты упрочнения могут ухудшиться.

Более высокая температура отпуска дает несколько более мягкий материал с более высокой вязкостью, тогда как более низкая температура отпуска дает более твердый и несколько более хрупкий материал, как показано на рисунке ниже.

Походный нож или нож для выживания, например, можно закалить при температуре 350 ° C (662 ° F), чтобы он мог выдерживать грубое обращение, не ломаясь.С другой стороны, если предполагается, что нож будет иметь острую кромку, его можно вместо этого закалить при 175 ° C (347 ° F) для максимальной твердости.

Температуры отпуска ниже 175 ° C (347 ° F) следует использовать только в исключительных случаях, когда предъявляются экстремальные требования к высокой твердости, поскольку очень низкие температуры отпуска приводят к очень хрупкому материалу. Точно так же следует избегать температуры отпуска выше 350 ° C (662 ° F), поскольку это может привести к хрупкости и снижению коррозионной стойкости.Обратите внимание, что если закаленное лезвие подвергается воздействию температур выше температуры отпуска (например, во время шлифования), свойства ножа будут ухудшены.

Правильно выполненная закалка приведет к хорошему балансу между твердостью, ударной вязкостью и коррозионной стойкостью готового лезвия ножа.
Дополнительные сведения о способах закалки

Закалка, закалка, отпуск в Metlab of Wyndmoor PA.

(нажмите на миниатюру, чтобы увеличить)

Закалка металла / Закалка металла / Закалка металла

Три больших комплекта подшипников извлекаются из печи Metlab диаметром 180 дюймов при высокой науглероживающей печи 156 дюймов после температуры закалки (1550 ° F) для последующей закалки в горячее масло с перемешиванием.Детали были науглерожены до глубины корпуса более 0,200 дюймов ECD. Вес приспособления и компонентов составляет около 40 000 фунтов.

Закалка металлов | Закалка металлов | Закалка металлов | Удобства

Закалка металла

Использование этой обработки приведет к улучшению механических свойств, а также к повышению уровня твердости, в результате чего станет более жестким и долговечным. Сплавы нагреваются выше критической температуры превращения материала, затем охлаждают достаточно быстро, чтобы мягкий исходный материал превратился в гораздо более твердую и прочную структуру.Сплавы могут охлаждаться на воздухе или охлаждаться закалкой в ​​масле, воде или другой жидкости, в зависимости от количества легирующих элементов в материале. Затвердевшие материалы обычно подвергаются отпуску или снятию напряжений для улучшения их размерной стабильности и ударной вязкости.

Стальные детали часто требуют термической обработки для получения улучшенных механических свойств, таких как повышение твердости или прочности. Процесс закалки состоит из нагрева компонентов выше критической (нормализационной) температуры, выдержки при этой температуре в течение одного часа на дюйм толщины, охлаждения со скоростью, достаточно быстрой, чтобы позволить материалу преобразоваться в гораздо более твердую и прочную структуру, а затем отпуск. .Сталь — это, по сути, сплав железа и углерода; другие стальные сплавы содержат в растворе другие металлические элементы. Нагревание материала выше критической температуры приводит к переходу углерода и других элементов в твердый раствор. Закалка «замораживает» микроструктуру, вызывая напряжения. Затем детали подвергаются отпуску для преобразования микроструктуры, достижения соответствующей твердости и устранения напряжений.


Закалка металла

Материал нагревается до подходящей температуры, а затем закаливается в воде или масле для затвердевания до полной твердости в зависимости от типа стали.

Материал нагревают до температуры, подходящей для затвердевания, затем быстро охлаждают, погружая горячую часть в воду, масло или другую подходящую жидкость, чтобы преобразовать материал в полностью затвердевшую структуру. Закаленные детали обычно должны быть выдержаны, отпущены или сняты напряжения для достижения надлежащей ударной вязкости, окончательной твердости и стабильности размеров.

Сплавы могут охлаждаться на воздухе или охлаждаться закалкой в ​​масле, воде или другой жидкости, в зависимости от количества легирующих элементов в материале и конечных механических свойств, которые должны быть достигнуты.Закаленные материалы подвергаются отпуску для улучшения их размерной стабильности и прочности.


Закалка металла

Отпуск выполняется для достижения требуемого сочетания твердости, прочности и вязкости или для уменьшения хрупкости полностью закаленных сталей. Стали никогда не используются в закаленном состоянии. Комбинация закалки и отпуска важна для изготовления прочных деталей.

Эта обработка следует за закалкой или охлаждением на воздухе.Отпуск обычно считается эффективным для снятия напряжений, вызванных закалкой, в дополнение к снижению твердости до определенного диапазона или соблюдению определенных требований к механическим свойствам.

Отпуск — это процесс повторного нагрева стали при относительно низкой температуре, приводящий к выделению и сфероидизации карбидов, присутствующих в микроструктуре. Температура и время отпуска обычно контролируются для получения конечных свойств, требуемых от стали.В результате получается компонент с соответствующим сочетанием твердости, прочности и вязкости для предполагаемого применения. Отпуск также эффективен для снятия напряжений, вызванных закалкой.


Сооружения

Открытая или закрытая печь — закалка, отжиг, нормализация, обработка раствором и т. Д. До 2200 ° F

  • Шахтная печь — диаметр 144 дюйма, высота 96 дюймов
  • Шахтная печь — диаметр 180 дюймов, высота 156 дюймов
  • Шахтная печь (2) — диаметр 54 дюйма, высота 180 дюймов
  • Колокольные печи (4) — диаметр 72 дюйма на высоту 84 дюйма
  • Интегральные закалочные печи в масле — 24 x 36 x 24 дюйма в высоту, 18 x 24 x 18 дюймов в высоту
  • Печь с вращающимся подом и закалка под прессом — Детали диаметром до 16 дюймов
  • Вакуумная печь — 24 «О.D. x глубина 24 дюйма

наверх

Закалка и отпуск — Appropedia: The Sustainability wiki

Эта страница нуждается в викификации. Нажмите, чтобы узнать больше Вы можете помочь Appropedia, отредактировав эту страницу и добавив разметку.

Некоторые виды стали, используемые для изготовления станков, можно упрочнить, сначала нагревая, а затем погружая в воду. Обычные типы прямолинейных углеродистых или низколегированных сталей, которые предназначены для закалки в воде, обычно нагреваются примерно до 1450 o F.и. затем погрузили прямо в воду или рассол, взбалтывая, чтобы помочь. в процессе охлаждения. Если необходимо закалить весь кусок металла, для достижения этого результата важно, чтобы нагрев был равномерным и тщательным. В случае рук. инструментов, обычно нагревают только ту часть инструмента, которая должна быть твердой, или иногда нагревают всю деталь, но погружают в воду только ту часть, которая должна быть твердой. Если такое дифференциальное упрочнение выполняется, важно, чтобы конструкция была такой, чтобы не было слабых участков в той части, которая могла бы быть только частично упрочненной.Обычно предпочтительно изменять твердость любой детали за счет отпуска или вытягивания желаемой мягкой части до температуры, намного превышающей температуру твердой части. Процесс закалки очень важен и должен выполняться на каждой закаленной детали. Закалку следует проводить сразу после того, как закаленная деталь остынет настолько, чтобы с ней было удобно работать голыми руками. Температуры отпуска могут варьироваться от 225 до F до 800 o F.Об этих температурах можно судить по цвету, но современная практика однозначно отдает предпочтение духовкам или топкам с точным контролем температуры. Время закалки обычно не менее 2 часов. Показатели соотношения цветов тепла к температуре приведены в таблицах.

В качестве примера ручного отпуска рассмотрим холодное долото. Основная операция — нагреть его до ярко-красного цвета на расстоянии около 1 ½ дюйма от острия, а затем окунуть острие долота в воду. Его нужно просто окунуть и осторожно перемещать вверх и вниз, чтобы избежать резкой границы между твердым и мягким, которая может, если это произойдет, привести к тому, что твердый конец оторвется от тела, тогда долото будет использовано.Как только край остынет, быстро переместите долото к наковальне, положите твердый конец поперек края, чтобы поддержать его, и потрите камнем с обеих сторон. Это делает его достаточно ярким, чтобы оператор мог видеть цвета закраски по мере их появления, идущие прямыми линиями поперек стержня.

Укладка кромки долота поперек острого края холодной наковальни действует как препятствие для отпуска, потому что тепло, которое могло бы передаваться к холодному концу, поглощается наковальней.Как только посветлеют края. и. Чтобы увидеть, что происходит, поднимите изделие с наковальни так, чтобы тепло, проводимое от стержня, имело полный люфт. Когда правильный цвет температуры достигнет фактического края, окуните и закалите весь инструмент. В качестве другого примера можно рассмотреть обычное спиральное сверло, которое является более сложным инструментом, чем долото или обычный токарный инструмент. Сверло подвергается значительным нагрузкам, особенно при пробивании нижней стороны поверхности.Это происходит из-за того, что он потерял поддержку точки. Спиральные сверла должны быть закалены по всей длине канавок, так как они раскручиваются, если часть остается мягкой.

TEMPER COLOR
Углеродистая инструментальная сталь Желтый 9014 902 9025 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 Темно-желтый 902 9025 9025 Фиолетовый
ЦВЕТ ГРАДУСОВ
CENTIGRADE
ГРАДУСОВ
FAHRENHEIT
Очень слабый желтый 215 420
Светло-желтый 227 250 480
Желто-коричневый 255 490
Пятнистый красно-коричневый 265 510
Коричневый 2701 280 540
Темно-фиолетовый 288 550
Полный синий 293 560
Темно-синий 300

ТЕПЛОВЫЕ ЦВЕТА
При умеренном рассеянном дневном свете с приблизительными температурами 22 9025 901 902 18 9018 9025 9018 Лимон 902
ЦВЕТ ГРАДУСЫ
CENTIGRADE
ГРАДУСОВ
FAHRENHEIT
Бледно-красный 530 985
Кроваво-красный 590 1095
Темно-вишневый 670 1240
Вишня 745 1375
1375
Лосось 840 1550
Темно-оранжевый 890 1630
Оранжевый 940 1725
1950
Светло-желтый 1150 1500
Белый 1230 2250

По словам Саймона Саммерса, в зависимости от цвета, на который он закаливается, инструмент лучше подходит для резки определенных материалов;

  • для резки камня -> желтый
  • для резки дерева -> фиолетовый
  • для резки стали -> синий

GH ИНДУКЦИЯ | Преимущества индукционной закалки и отпуска

Закалка

Закалка — это процесс нагрева с последующим, как правило, быстрым охлаждением для повышения твердости и механической прочности стали.

Для этого сталь нагревают до температуры, немного превышающей верхнюю критическую (между 850-900ºC), а затем охлаждают более или менее быстро (в зависимости от характеристик стали) в такой среде, как масло, воздух, вода, вода в смеси с растворимыми полимерами и т. д.

Существуют различные методы нагрева, такие как электрическая духовка, газовая плита, соль, пламя, индукция и т. Д.

Стали, которые обычно используются для индукционной закалки, содержат от 0,3% до 0,7% углерода (доэвтектические стали).

Преимущества индукционного нагрева:
  • Обрабатывает определенную часть детали (упрочняющий профиль)
  • Частота регулирования и время нагрева
  • Контроль охлаждения
  • Энергосбережение
  • Нет физического контакта
  • Управление и локальное отопление
  • Может быть интегрирован в производственные линии
  • Повышение производительности и экономия места

Индукционная закалка может выполняться двумя способами:

  • Статический: состоит из установки части перед индуктором и выполнения операции без перемещения детали или индуктора.Этот тип операции очень быстр, требует только простой механики и позволяет очень точно локализовать обрабатываемую область даже с деталями со сложной геометрией.
  • Прогрессивная (путем сканирования): состоит из непрерывного обхода детали с перемещением детали или индуктора. Этот вид операции означает, что можно обрабатывать детали с большими поверхностями и большими размерами.

Для деталей того же типа сканирование требует меньше энергии и больше времени обработки по сравнению со статической обработкой.

Закалка

Закалка — это процесс, способный снизить твердость, прочность и повысить ударную вязкость закаленных сталей, в то же время снимая напряжения, возникающие в храме, в результате чего сталь приобретает требуемую твердость.

Традиционная система закалки заключается в нагревании деталей при относительно низких температурах (от 150 ° C до 500 ° C, всегда ниже линии AC1) в течение некоторого времени с последующим медленным охлаждением.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *