Прокаливаемость характеризует способность стали закаливаться на определенную глубину. При охлаждении в процессе закалки по сечению детали скорость охлаждения будет различна - чем дальше от поверхности тем она меньше. Поэтому и структура по сечению детали может быть различной (М, М+Т, Т, С, Ф+П).
Прокаливаемость - расстояние от поверхности до того места, где в структуре 50% мартенсита и 50% тростита (полумартенситная зона). Прокаливаемость выражается в мм и зависит от состава стали, а точнее от величины верхней критической скорости закалки. С увеличением содержания углерода и легирующих элементов, верхняя критическая скорость закалки уменьшается и глубина прокаливаемости увеличивается. Прокаливаемость характеризуют также критическим диаметром закалки. Это такой диаметр прутка стали в центре которого при охлаждении в воде получается полумартенситная зона. Естественно, что критический диаметр закалки в 2 раза больше прокаливаемости.
Прокаливаемость важнейшая характеристика стали, определяющая выбор марки стали в зависимости от размеров закаливаемой заготовки. Чем больше размер заготовки, тем более легированная сталь должна быть применена.
Закаливаемость стали характеризует твердость правильно закаленной стали и измеряется в единицах твердости. Чем больше содержание в стали углерода, тем больше искажения решетки мартенсита и выше твердость. Легирующие элементы на закаливаемость влияют слабо.
Закаливаемость и прокаливаемость сталей определяют опытным путем. Значения этих характеристик для различных сталей приведены в справочниках.
Таблица 2
Дефекты закалки стали и пути их исправления
Вид дефекта | Причина | Способ исправления |
Недостаточная твердость | 1.Нагрев доэвтектоидных сталей ниже А3. В структуре остается феррит 2.Нагрев заэвтектоидных сталей выше Асм В структуре больше Аост. и отсутствует цементит 3.Недостаточная скорость охлаждения В структуре присутствует тростит | Повторная закалка Повторная закалка Сменить охладитель или способ закалки Увеличить скорость охлаждения |
Трещины | Чрезмерно быстрое охлаждение в мартенситном интервале | Сменить охладитель или способ закалки. Уменьшить скорость охлаждения |
Повышенная хрупкость | Перегрев доэвтектоидных сталей, сильный рост зерна. Наличие в исходной структуре заэвтектоидной стали сетки цементита | Повторная закалка Перед закалкой провести нормализацию |
Сильное обезуглераживание и окисление поверхности | Завышена продолжительность выдержки при нагреве | Уменьшить выдержку до требуемой |
Обработка стали холодом
Обработку стали холодом применяют для уменьшения количества остаточного аустенита в закаленных высокоуглеродистых сталях (см.рис.6). При охлаждении до
-70..-1900 остаточный аустенит превращается в мартенсит.
Обработку холодом проводят непосредственно после закалки путем погружения изделий в смесь авиационного бензина с жидким азотом на 1-1,5 часа.
Обработка холодом обычно применяется:
1. Для инструмента из быстрорежущих сталей и деталей
шарикоподшипников с целью повышения твердости;
2. Для улучшения свойств постоянных магнитов;
3. Для стабилизации размеров точного измерительного инструмента (например, калибров)