11. Закалка: общие сведения, классификация.

Закалкой называют вид термической обработки в результате которого в металлах и сплавах образуется неравновесная структура – мартенсит. Доэфтектоидные стали подвергают полной закалке при температуре А_С3 + 30...50 град. Цельсия; заэфтектоидные стали – неполной закалки при температуре Т=А_С+30...50 град. Цельсия. Чтобы уменьшить коробление, образование трещин, используют закалку в двух средах и ступенчатую закалку. Закалка в двух средах: сначала изделие погружают на определенное время в воду, а затем помещают в более мягкую среду – масло.

При ступенчатой закалке изделие, нагретое до Т закалки переносят в жидкую среду, а затем охлаждают на воздухе. К ступенчатой закалке прибегают обычно при термической обработке инструмента небольшого сечения из средне и низколегированной стали.

Изотермическая закалка используется для получения структуры нижнего бейнита. При изотермической закалке изделие, нагретое под закалку, переносят в ванну с расплавленными солями, имеющие температуру на 50...100 град. Цельсия выше мартенситной точки Mн и выдерживают при этой температуре до завершения превращения аустенита в бейнит и затем охлаждают на воздухе.

Прокаливаемостью называют способность сталей закаливаться

на определенную глубину. Прокаливаемость – важная технологическая характеристика сталей. При сквозной прокаливаемости все сечения термически упрочняемого изделия приобретают однородную структуру, при малой прокаливаемости сердцевина изделий будет иметь меньшую прочность, но повысится вязкость. Малопрокаливаемость стали применяется при изготовлении режущих инструментов (метчики, плашки, сверла), так же используется в том случае, когда необходимо уменьшить объемные изменения при закалке. Обработкой холодом называют охлаждение закаленных деталей до температур, меньше комнатной. Обработке холодом подвергают: мерительные инструменты, детали подшипников качения, цементированные детали и легированных сталей и ряд легированных изделий.

12. Отпуск: общие сведения, классификация.

Отпуском и старением называется вид термической обработки, в результате которого в предварительно закалённых сплавах происходят фазовые превращения, приближающие их структуру к равновесной. Сочетание закалки с отпуском называется старением и используется для получения более высокого уровня свойств по сравнению с отожжённым состоянием.

Отпуск в зависимости от температуры нагрева делится на: низкий отпуск, средний отпуск и высокий отпуск (улучшение).

Низкий отпуск осуществляется путём нагрева закалённой стали до температур

120…250 ºC.

Низкому отпуску подвергают режущий и мерительный инструмент, детали шариковых и роликовых подшипников, цементированные детали, высокопрочные легированные конструкциионные стали. При низком отпуске твёрдость несколько снижается, но сохраняет высокие значения, структура мартенсит отпуска.

Средний отпуск осуществляется путём нагрева закалённой стали до температуры

350…450 ºC. При таких температурах образуется троостит отпуска, что приводит к заметному снижению твёрдости закалённой стали. Типичные примеры применения среднего отпуска: пружины и рессоры, ударный штамповый инструмент холодного деформирования.

Высокий отпуск осуществляется путём нагрева закалённой стали до температур 500-600 ºC,

при таких температурах образуется сорбит отпуска. Типичные примеры применения высокого отпуска: валы, оси, шатуны, клапаны двигателей внутреннего сгорания, крепёжные детали, зубчатые колёса, работающие при повышенных изгибающих усилиях и невысоких скоростях, шпиндели и т.д.