5.11.Изотермическая закалка.

Изотермическая закалка выполняется аналогично ступенчатой с использованием в качестве охлаждающих закалочных сред расплавов солей, щелочей либо металлов (свинец, цинк и др.). Отличием ее от ступенчатой закалки является то, что длительность выдержки при температуре охлаждающей среды принимается более значительной, с таким расчетом, чтобы переохлажденный аустенит претерпевал распад в области развития промежуточного (бейнитного) превращения. Это соответствует температуре охлаждающей среды и изотермической выдержки ниже перегиба С -образных кривых (рис. 1.13, з).

Различают изотермическую закалку на верхний и на нижний бейнит. При этом сталь со структурой нижнего бейнита характеризуется наиболее высоким сочетанием прочностных и пластических характеристик. Закалка на структуру верхнего бейнита производится с использованием температуры изотермической выдержки 450 - 550°С , нижнего бейнита - 200-300 °С. Структура нижнего бейнита имеет игольчатое строение, напоминающее структуру игольчатого (двойникованного) мартенсита. Верхний бейнит имеет перистое строение, аналогично структуре массивного (пакетного) мартенсита.

5.12.Способыповерхностной закалки.

Для получения на поверхности детали высокой твердости и износостойкости, при вязкой сердцевине применяют поверхностную закалку. Для поверхностной закалки используют методы высокоскоростного нагрева. Чем более тонкий слой закаленного слоя требуется получить, тем выше должна быть скорость нагрева, поскольку при малых скоростях нагрева значительная часть подводимого тепла будет перераспределяться к сердцевине изделия, увеличивая глубину нагрева. По этой причине температуру нагрева для поверхностной закалки выбирают с учетом скорости нагрева. Чем выше скорость нагрева, тем выше должна быть температура нагрева под закалку (рис 1.3, а кривые 1,2,3).

Высокоскоростной нагрев обусловливает получение при поверхностной закалке сверхмелкозернистой структуры стали. Образующуюся структуру часто называют бесструктурным мартенситом, который имеет более высокую твердость по сравнению с обычной печной закалкой на 1,5 - 2,0 ед. по Роквеллу.

По методам нагрева выделяют следующие способы поверхностной закалки: с газопламенным нагревом; токами высокой частоты (метод В.П. Вологдина); в электролите (метод И.З. Ясногородского); с контактным нагревом (метод Н.В. Гевелинга); с использованием высококонцентрированных источников энергии (лазерный, плазменный, электронно-лучевой нагрев).

5.13.Индукционная закалка токами высокой частоты.

Индукционный способ закалки токами высокой частоты получил в настоящее время наиболее широкое распространение благодаря его многочисленным преимуществам перед другими способами поверхностной закалки. Такими преимуществами являются: высокая производительность процесса; возможность точной регулировки температурно-временных режимов нагрева и охлаждения и, следовательно, глубинызакалки; возможность организации процесса закалки с самоотпуском; относительно простая система механизации и автоматизации процесса и возможность встраивания агрегата закалки токами высокой частоты (т.в.ч.) в линию механической обработки деталей, что исключает излишнюю транспортировку деталей; незначительное коробление деталей при закалке;

отсутствие обезуглероживания поверхности и незначительное ее окисление;

получение твердости на 1,5 - 2,0 ед. НRC выше, чем при объемной печной закалке.

Теоретической основой закалки т.в.ч. является то, что в изделии, помещенном в переменное электромагнитное поле, индуктируются вихревые токи (токи Фуко), концентрирующиеся вблизи поверхности изделия. Причем, чем выше частота переменного электромагнитного поля, тем в более тонком слое концентрируются вихревые токи и тем выше плотность тока, протекающего в приповерхностных слоях детали.