material / материаловеденье-1 / отв / Š‡€Œ… / Материаловедение ТХТ / 32. Поверхностная закалка стали

32. Поверхностная закалка стали состоит в

нагреве поверхностного слоя стали выше АС3

c последующим охлаждением для получения

высокой твёрдости и прочности в

поверхностном слое детали в сочетании с

вязкой сердцевиной. Высокая ?

высокочастотного нагрева обусловливает

смещение фазовых превращений в область

более высоких t? ==> t? высокочастотной

закалки должна быть выше t? З при обычном

печном нагреве и тем выше, чем больше ?

нагрева и грубее выделения избыточного

феррита в доэвтектоидных сталях. Нагрев под

З производят токами высокой частоты (ТВЧ).

При нагреве ТВЧ магнитный поток,

создаваемый переменным током,

проходящим по проводнику (индуктору),

индуцирует вихревые токи в М детали,

помещённой внутри индуктора. СТР 279 РИС

12.1!!! Форма индуктора соответствует

внешней форме изделия. Индуктор

представляет собой медные трубки с

циркулирующей внутри Н2О для охлаждения.

? нагрева зависит от кол-ва выделившейся

теплоты, пропорционального квадрату силы

тока и сопротивлению М. Основное кол-во

теплоты выделяется в тонком поверхностном

слое. Чем ? частота тока, тем ? закалённый

слой. После нагрева в индукторе деталь

охлаждают с помощью специального

охлаждающего устройства. Ч/з имеющиеся в

нём отверстия на поверхность детали

разбрызгивается охлаждающая жидкость.

Структура закалённого слоя состоит из

мартенсита, а переходной зоны – из

мартенсита и феррита. Глубинные слои

нагреваются до t? ниже критических и при

охлаждении не упрочняются. Для ?

прочности сердцевины перед поверхностной

закалкой деталь иногда подвергают

нормализации или улучшению. Достоинства

поверхностной З ТВЧ: регулируемая длина

закаливаемого слоя, высокая

производительность, возможность

автоматизации, отсутствие

окалинообразования и обезуглероживания,

min коробление детали. Недостатки:

высокая стоимость индуктора ==> малая

применимость ТВЧ к условиям единичного

производства. Для поверхностной З

применяют обычно углеродистые стали,

содержащие ?0,4%С. Глубокая

прокаливаемость при этом методе не

используется ==> легированные стали обычно

не применяют. После З проводят низкий

отпуск или самоотпуск. Выбор толщины

упрочняемого слоя зависит от условий

работы деталей. Для поверхностной З может

использоваться нагрев лазером. Это

позволяет избежать необходимость

изготовления индивидуальных индукторов.

Лазерное излучение распространяется очень

узким пучком и хар-ся высокой

концентрацией энергии. Под действием

лазерного излучения поверхность деталей за

короткий промежуток времени нагревается до

высоких t?. После прекращения облучения

нагретые участки быстро охлаждаются

благодаря интенсивному отводу теплоты

холодными V М. Происходит З тонкого

поверхностного слоя. Лазерная обработка

поверхности стальных и чугунных деталей ?

их износостойкость, предел выносливости при

изгибе и предел контактной выносливости.