58. Поверхностное уп рочнение стали

Для повышения твердости поверхностных слоев,

предела выносливости и сопротивляемости истира-

нию многие детали машин подвергают поверхност-

ному упрочнению. Существуют три основных мето-

да поверхностного упрочнения:

1) поверхностная закалка; 2) пластическое дефор-

мирование; 3) химико-термическая обработка.

Основное назначение поверхностной закалки —

повышение твердости, износостойкости и предела

выносливости разнообразных деталей. Применяют

следующие способы поверхностной закалки:

1) газопламенную закалку; 2) закалку с индукцион-

ным нагревом токами высокой частоты; 3) закалку в

электролите.

Общим для всех способов поверхностной закалки

является нагрев поверхностного слоя детали до тем-

пературы выше критической точки с последующим

быстрым охлаждением для получения мартенсита.

Газопламенная закалка состоит из нагрева поверх-

ности стальных деталей ацетиленокислородным пла-

менем и быстрого охлаждения их водяным душем.

Индукционный нагрев — наиболее распространен-

ный способ. К преимуществам этого способа относят

возможность полной автоматизации процесса закал-

ки; отсутствие выгорания углерода и других элемен-

тов, а также заметного окисления и образования ока-

лины; достаточно точное регулирование глубины зака-

ленного слоя. Закалка в электролите основана на

том, что при пропускании постоянного тока через

электролит (5—10%-ный водный раствор кальцини-

рованной соды) на катоде (детали) образуется тонкий

слой (газовая оболочка) из мельчайших пузырьков

водорода. Из-за плохой электропроводимости пу-

зырьков водорода ток сильно возрастает и катод (де-

таль) нагревается до заданной температуры, после

чего закаливается при отключении тока в том же

электролите.

Упрочнение пластическим деформировани-

ем — прогрессивный технологический процесс, при-

водящий к изменению свойств поверхностных слоев

металлического изделия.

59. Особенности термической

обработки легированных сталей

Термическая обработка легированных сталей по

сравнению с обработкой углеродистых сталей имеет

ряд технологических особенностей. Критические

температуры у одних легированных сталей выше, у

других — ниже, чем у углеродистой стали. Для леги-

рованных сталей требуется несколько большее вре-

мя выдержки, так как они обладают худшей тепло-

проводностью. Скорость охлаждения при терми-

ческой обработке устанавливают в соответствии с

устойчивостью переохлажденного аустенита и значе-

нием критической скорости закалки.

Легированная сталь обладает большей прокалива-

емостью, чем углеродистая. Чем выше степень леги-

рованности сталей, тем более глубокой прокаливае-

мостью они обладают. Из легированных инструмен-

тальных сталей особый интерес представляют быст-

рорежущие стали, широко используемые для

изготовления режущего инструмента. Такие изделия

необходимо нагревать ступенчато.

Структура закаленной быстрорежущей стали

представляет собой сочетание мартенсита, остаточ-

ного аустенита и сложных карбидов. После закалки

изделия из быстрорежущей стали обязательно под-

вергают отпуску. Отпуск таких сталей имеет свои

особенности: изделия подвергают многократному от-

пуску (2–3 раза) при температуре 560°С для стали Р9

и 580°С для стали Р18 с выдержкой 1 ч.