Зачем нужна и как проводится закалка стали. Как изменяются свойства стали при закалке

В процессе закалки стали могут возникнуть различные дефекты материала, которые можно разделить на те, которые нельзя исправить, и те, которые можно.

Как меняется сталь после закалки

Один из обычных методов термической закалки металлов был изобретен еще до начала нашей эры. На протяжении веков методы лечения постоянно совершенствовались. Особенно значительных улучшений ученые добились во время промышленной революции. Сегодня термической обработке подвергается 8-10% всей производимой стали. В инженерной сфере этот процент значительно выше и достигает 40%. Эта технология пользуется спросом благодаря своей гибкости и относительно низким производственным затратам.

Вы можете заказать комплексные процедуры в любом количестве!

Свойства стали после закалки

Независимо от метода обработки, сталь после закалки изменяет свою микроструктуру. Гранулы упорядочиваются и приобретают форму иглы или щели. В результате металл становится более твердым, что положительно сказывается на износостойкости. Эта функция важна, когда

Недостатком этого процесса является то, что он увеличивает хрупкость продукта. Это ускоряет разрушение изделия при сильных вибрационных и ударных нагрузках. Это привело инженеров и химиков к разработке методов обработки, которые минимизируют недостатки закаленных деталей за счет точного расчета свойств стали во время закалки.

Виды закалки сталей

Разнообразие используемых техник впечатляет, и существует множество типов закаленной стали

  • Полностью закалены. Это изменяет структуру металла по всему объему изделия.
  • Поверхностная закалка, которая увеличивает твердость материала на определенную глубину.
  • Ступенчатое закаливание. Изменяет твердость стали слоями любой или заранее заданной толщины.
  • Зональная закалка. Ограничивает площадь матраса, а также толщину обрабатываемого матраса.
  • Подвешенный (в двух или более СМИ).
  • Изотермический. Для этой обработки температура охлаждающей жидкости составляет приблизительно 200°C.

Во всех случаях процесс закалки стали означает, что металл, нагретый до нужной температуры, помещается в охлаждающую жидкость на определенное время. Изменяя температуру, продолжительность и способ нагрева и охлаждения продукта в одной или нескольких средах, можно влиять на изменения в структуре материала.

Закаленная сталь после склероза

Методы отопления

В зависимости от имеющейся технологии обработки и оборудования, заготовки могут нагреваться различными способами

  • Открытым пламенем или острым пламенем.
  • С электричеством (контактное отопление).
  • С бесконтактным током высокой частоты (HF).

Уровень технического оснащения лаборатории или завода имеет первостепенное значение, так как конечный результат отверждения напрямую зависит от выбранного варианта.

В процессе закалки стали могут возникнуть различные дефекты материала, которые можно разделить на те, которые нельзя исправить, и те, которые можно.

Свойства стали после закалки

После закалки твердость и прочность стали увеличиваются, но внутренние напряжения становятся выше, а хрупкость возрастает, что приводит к разрушению материала при сильных механических нагрузках. На поверхности продукта появляется толстый слой соли. Это необходимо учитывать при принятии решения о компенсации лечения.

Это интересно:  Среднее потребление газа в квартире. В чем измеряется газ по счетчику?

Внимание! Некоторые продукты частично затвердели. Только на переднем крае инструментов или остроконечного оружия. В этом случае на поверхности изделия имеется четкая граница, отделяющая закаленную часть от незакаленной. Закаленная часть клинка называется «хамон», что в современной металлургической терминологии означает «мартенсит».

Значение! Мартенсит является основным компонентом структуры стали после закалки. Этот тип микроструктуры является игольчатым или решетчатым.

Для снижения внутренних напряжений и повышения пластичности следующим этапом процесса термообработки является закалка. При закалке твердость и прочность несколько снижаются.

Технология закалки

Режим закалки зависит от температуры, времени хранения, скорости охлаждения и используемой охлаждающей среды.

Методы закалки стали

  • Одинарный охладитель — используется для обработки простых формованных деталей из углеродистых и легированных сталей, и
  • прерывистая с двумя средами — используется для высокоуглеродистых сталей, которые закаливаются сначала с быстрой охлаждающей средой (вода), а затем с медленной охлаждающей средой (масло).
  • Разряд — обычно используется для частичной закалки деталей. Это делается путем распыления детали мощной струей воды в ВЧ-блоках и индукторах.
  • Поэтапный — процесс, при котором деталь закаливается с демпфирующей средой для получения температуры демпфирующей емкости во всех сечениях — хотя окончательное охлаждение происходит медленно
  • Изотермический — аналогичен предыдущему методу, но отличается временем пребывания в демпфирующей среде.

Тип демпфирующей среды

Конечный результат сильно зависит от выбора демпфирующей среды.

    Для поверхностной закалки и работы с изделиями простой конфигурации, предназначенными для дальнейшей обработки, применяется в основном вода. Она не должна содержать соли и примеси моющих средств, оптимальная температура +30°C.

ВНИМАНИЕ: Этот метод охлаждения не следует использовать для компонентов со сложной геометрией из-за риска образования трещин.

Внимание! Комбинированное охлаждение подходит для изделий из углеродистой стали со сложной химической структурой. Комбинированный процесс охлаждения состоит из двух фаз. Первый процесс охлаждения заключается в охлаждении в воде, а второй — в охлаждении в масляной ванне после +200°C. Переход от одного хладагента к другому должен быть очень быстрым.

Это интересно:  Правильная технология утепления стен пеноплексом снаружи дома и какой толщины должен быть утеплитель. Какой пеноплекс выбрать для утепления стен снаружи

Какие стали можно закаливать?

Процессы закалки и отпуска не применяются к прокату и низкоуглеродистым сталям типов 10, 20 и 25. Этот вид термообработки эффективен для углеродистых сталей (45, 50) и инструментальных сталей, где твердость увеличивается в 3-4 раза. Последствия.

Таблица методов закалки и применения для конкретных видов инструментальной стали.

При закалке простецкие и эвтектоидные стали нагреваются до 30-50°C, а заэвтектоидные — на 40-80°C выше предела аустенитизации. Температура также важна, как и время нагрева. Его следует выбирать с учетом времени нагрева.

Как делают закалку и отпуск

Как только необработанная часть лезвия приобретает нужную форму, она затвердевает. Конечно, все сильно варьируется в зависимости от типа стали и изделия, но в среднем преподаватели называют температуру нагрева для закалки 700-800°C. В этом случае оптимальным цветом продукта будет красный или вишнево-красный. Если красноватый цвет исчезает и переходит в оттенки оранжевого и желтого, то температура, вероятно, превысила 1100 градусов Цельсия. Для большинства сталей этот показатель уже слишком высок. Белый цвет указывает на то, что температура достигла не менее 1 300°C и не подходит для закалки. Прочность стали не может быть восстановлена, так как это привело бы к завышенной оценке.

Эти цвета называются цветами боли. Мы видим их снова — когда встречаем праздники.

Фальсифицированные цвета

Выцветшие цвета указывают на температуру, которой достигло изделие. Их не следует путать с цветом лет, который представляет собой оксидный оттенок.

По мере закалки лезвия становятся более жестокими, но теряют свою прочность. Теперь необходимо восстановить прочность. Этой цели служит закалка. Как мы помним, отверждение — это многократное нагревание лезвия при низкой температуре и последующее охлаждение — добавив, что охлаждение необходимо — либо естественным путем, либо путем охлаждения солевым раствором или маслом. Температура нагрева для полимеризации выбирается следующим образом

  • Возможно, нет необходимости отверждать при высоких температурах — это делается с компонентами, которые подвергаются ударным нагрузкам, а не деформации. Это, очевидно, не относится к ножам. Однако предположим, что температурный предел составляет 500-680°C.
  • Среднетемпературная закалка происходит при нагреве 350-500°C. Это очень подходит для метательных ножей.
  • Требуется низкотемпературная закалка. Нагрев здесь может достигать 250°C. Конечно, ножи не так устойчивы к боковым ударным нагрузкам, но они нам и не нужны. Мы уже достигли требуемой твердости при амортизации, и теперь нас интересует долговечность. При такой температуре он абсолютно точен.

При соответствующей температуре снова появляется цвет накаливания. Оптимальный цвет в этом случае (для ножей) — бледно-желтый.

Это интересно:  Плюсы обрезания, о которых вы не знали. Что такое грубый секс?

После каждого этапа, на котором появляется оксидный продукт (блеклый цвет), изделие следует охладить в морской воде или масле. Не следует охлаждать изделия чистой водой после или во время отверждения. Очень высокая скорость охлаждения может привести к растрескиванию продукта. Ни вода, ни масло не могут полностью удовлетворить требования к закалке углеродистой стали: быстрое охлаждение при 550°C и медленное охлаждение с 300°C при 200°C Поэтому воду используют в сочетании с маслом. Сначала используется вода, затем масло. Этот метод используется в инструментальных пакетах и называется «вода-масло». Списанная сталь может быть амортизирована только в нефти.

Цвет затвердевания

Обесцвечивание лезвий коллекционных ножей «зомби» — окислы не удаляются после склерозирования

При наличии соответствующих знаний даже примитивными методами можно добиться удовлетворительной закалки простой углеродистой стали.

В качестве исходного материала можно использовать старые инструменты, пружины и веревки. Убедитесь, что на них нет ржавчины. Некоторые недавно выплавленные металлы, естественно, лучше, так как давно используемые компоненты имеют свойства, такие как усталость, которые снижают их долговечность. Однако для высококачественных материалов достаточно использовать отжиг, заключающийся в нагреве стали. Поддерживать при определенной температуре и медленно охлаждать в духовке или песке со скоростью 2-3 градуса в минуту. Результатом отжига является стабильная структура без остаточной тенденции.

Как в анене, так и при нагревании изделия до затвердевания можно использовать импровизированные камины с помощью кирпичных ям, пламени и труб. В идеале, конечно, следует использовать печь с муфелем.

В домашних условиях легко проверить, достиг ли склероз соответствующей степени. Лезвие можно провести над склеротической областью. Если склероз не дошел до конца, Лима будет просто держаться за нож. Гиперподачу можно проверить, ударив по изделию твердым предметом, например, камнем или рельсом. Покрытое лезвие растворится при таком ударе.

Для полимеризации с помощью высокочастотной полимеризации используются специальные индукционные устройства. Двигатели для промышленной закалки компактны и быстро нагревают металл, сокращая время обработки и позволяя закаливать большое количество деталей за короткое время.

В процессе закалки стали могут возникнуть различные дефекты материала, которые можно разделить на те, которые нельзя исправить, и те, которые можно.

Исправленные дефекты обычно вызваны охлаждением или недостаточной термической обработкой, в результате чего твердость детали не соответствует требованиям.

Неповторяющиеся — вспомогательные трещины и разломы. Обычно из-за использования низкокачественного металла.

Сделайте заказ онлайн, и мы немедленно свяжемся с вами. Мы ответим на каждый вопрос.

Оцените статью
Build Make