Закалка делится на несколько подтипов, но один из наиболее широко используемых — объемный. Какие параметры важны для того, чтобы все прошло гладко и дало ожидаемые результаты?
Характеристики объемной закалки
Это один из основных методов термической обработки стали. Он заключается в нагреве шихты до температуры застывания, то есть 800-1220 °C, и выдерживании ее в таких условиях до тех пор, пока не произойдут фазовые изменения в структуре материала. Однако наиболее важным этапом объемного упрочнения стали является быстрое охлаждение компонента ниже температуры, при которой начинается мартенситное превращение. Это делается путем погружения заготовки в воду или масло. Использование первой делает процесс охлаждения более интенсивным. Время такой ванны нужно тщательно подбирать, чтобы на поверхности не появлялись деформации. Однако их можно устранить во время последующего отпуска, то есть повторного нагрева, но до гораздо более низкой температуры и медленного охлаждения.
Закалка в вакууме
Во время обсуждаемого способа термообработки могут происходить нежелательные изменения структуры поверхности материала — его окисление или обезуглероживание. Для этого создается так называемая защитная атмосфера. Это можно сделать двумя способами:
1. Первый заключается в применении смеси газов, таких как водород, аргон или азот. Благодаря этому можно полностью контролировать происходящие физико-химические изменения.
2. Второй вариант — это так называемая вакуумная закалка. В зависимости от типа материала, формы и поперечного сечения деталей, а также функциональных требований объемную вакуумную закалку стали проводят с охлаждением в масле или газах под высоким давлением. Это обеспечивает меньшую деформацию и, как следствие, уменьшает припуски на шлифование.
В современных вакуумных печах охлаждение происходит в:
• вакуумном масле последнего поколения на основе GTL, это особенно эффективно для деталей больших размеров, изготовленных из стали с низкой прокаливаемостью;
• азоте высокой чистоты при максимальном давлении 8, 13 или 15 бар.
Свойства стали после закалки
Нагрев стали до правильно выбранной температуры вызывает появление напряжений в ее структуре. Это, в свою очередь, способствует значительному улучшению прочностных свойств сырья. Это означает лучшую стойкость к истиранию, твердость и эластичность. При этом детали из закаленной стали приобретают легкость и жесткость. Неправильно подобранные параметры процесса вызовут повышенную хрупкость. Следовательно, они должны быть точно адаптированы к последующим условиям эксплуатации данного компонента.