2. Контрольные вопросы

12. Что называется прокаливаемостью и почему она часто бывает несквозной?

13. Почему за глубину прокаливаемости принимают расстояние до полумартенситной зоны?

14. Какая смена структур от поверхности к центру наблюдается при несквозной прокаливаемости изделия? Дать объяснение, пользуясь термокинетической диаграммой.

15. Как влияет на прокаливаемость содержание углерода?

62

Чтобы не ставить прокаливаемость в зависимость от способа охлаждения, вводится понятие об идеальном критическом диаметре Дк. Это диаметр максимального сечения, прокаливающегося насквозь в идеальной жидкости, охлаждающей поверхность образца с бесконечно большой скоростью.

От идеального критического диаметра можно перейти к реальному критическому диаметру при охлаждении в различных средах. Допустим, расстояние до полумартенситной зоны, определенное методом торцевой закалки, для данной стали равно 10мм. На шкале «Расстояние от закаленного торца до полумартенситной зоны» (рис. 9.5) находим деление 10 и опускаем перпендикуляр до линии «Идеальное охлаждение». От точки а проводим горизонталь влево до пересечения с линией заданной охлаждающей среды: точка б – вода, точка с – масло. От точек б и с опускаем перпендикуляры до шкалы «Критический диаметр». Точки b и b´ показывают критический диаметр соответственно при охлаждении в масле Дк_м и в воде Дк_в. Продолжив горизонталь до шкалы «Скорость охлаждения», найдем, какую скорость необходимо иметь в центре изделия, чтобы обеспечить сквозную прокаливаемость.

По кривой прокаливаемости, полученной методом торцевой закалки, можно найти скорость охлаждения, необходимую для получения требуемой твердости в заданной точке изделия, а также решить обратную задачу: зная полученную в данном месте твер-дость, определить, с какой скоростью металл охлаждался (рис.9.3).

По данным торцевой пробы на передовых заводах производится назначение различных плавок одной и той же марки стали для изготовления деталей в связи с требуемой прокаливаемостью. Например, на ЗИЛе сталь 30ХГТ делится на 2 группы: первая с твердостью 35 НRС на длине стандартного образца 9 мм, вторая – на длине 15 мм, т используется соответственно для изготовления шестерен модуля 3-4 и 8-10.

Об учете прокаливаемости при выборе марки стали для изготовления изделий сказано выше.

3. Материал и методика выполнения работы

Для проведения работы используются стандартные образцы (ГОСТ 5657-69), изготовленные из сталей 35, 40, 45, У8, У12, 40Х. Каждый образец должен быть замаркирован.

Порядок выполнения работы описан в разделе 9.2. Темпера-тура нагрева образцов определяется по справочникам согласно указаниям стандарта. Для изучения влияния на прокаливаемость перегрева дополнительные образцы из сталй 40 и У12 нагреваются до температур, на 100-150 ^оС превышающих обычные.

27

4.2.3. Метод цементации

Метод цементации применяется для выявления зерна аустенита в низкоуглеродистых сталях. Образцы укладывают в ящик из листовой стали так, чтобы расстояние между ними было не менее 20мм, и засыпают карбюризатором, состоящим из 60% древесного угля и 40% углекислого бария.

Цементационный ящик, плотно закрытый для доступа воздуха, помещают в печь, нагретую до 930+10⁰С, и выдерживают после полного прогрева в течение 8 часов.

Образцы после цементации охлаждают вместе с ящиком до 600^оС с различной скоростью: для углеродистой стали – не более 100^оС / час, для легированной – не более 50^оС/час. Скорость охлаждения ниже 600^оС не рекомендуется.

На образцах после цементации изготовляют микрошлифы, протравливают их в 4%-ном растворе азотной кислоты в спирте. После травления зерно аустенита выявляется по цементитной сетке в заэвтектоидной зоне цементованного слоя.