Закалка стали

Температура закалки определяется положением критических точек A₁ и Аз, - доэвтектоидные стали нагревают под закалку до температуры Асз +30- 50 ° (структура после закалки М + Аост (при С > 0, 5 %), заэвтектоидные до Ac1 +20 -30 °, (структура после закалки М + Ц2 + Аост). При закалке доэвтектоидных сталей с температур, соответствующих интервалу Ac1 - Асз, в структуре закаленной стали сохраняется феррит, снижающий прочность и твердость. Перегрев заэвтектоидной стали приводит к росту зерна, что вызывает снижения прочности и сопротивления хрупкому разрушению закаленной стали. Легирующие элементы как правило повышают температуру нагрева и выдержки должны обеспечивать завершение фазовых превращений и не вызывать роста аустенитного зерна и обезуглероживания (рассчитывается по нормативным данным). Нагрев желательно производить в защитной газовой среде, предохраняющий металл окисления и обезуглероживания.

Закалочные среды. Охлаждающие (закалочные) среды должны обеспечить высокую однородность охлаждения > Vкр при температурах наименьшей устойчивости переохлажденного аустенита (650-950°), чтобы не произошел его распад на феррито- цементную) смесь. Однако целесообразно замедленное охлаждение в области температур мартенситного превращения (ниже 200-300°), чтобы предотвратить образование повышенных внутренних напряжений, приводящих к трещинам.

Критическая скорость охлаждения (критическая скорость закалки) это минимальная скорость, при которой аустенит еще не распадается на феррито-цементную смесь.

При закалке конструкционных углеродистых и низколегированных сталей применяют воду и растворы солей в воде, которые обеспечивают скорость охлаждения в критическом интервале 650-550 >Vкр.

Однако вода создает высокую скорость охлаждения в интервале мартенситного превращения Мк~20°), поэтому там, где это возможно ее заменяют менее резкими охладителями. Для закалки высокоуглеродистых (инструментальных) и легированных сталей, переохлажденный аустенит который более устойчив (с - кривые сдвинуты вправо рис. 60), в качестве охлаждающих сред часто используют минеральное масло.

Оно охлаждает более медленно и равномерно во всем интервале температур, что уменьшает внутреннее направление. Высоколегированные стали могут закаливаться на спокойном или увлажненном воздухе.

Закаливаемость - способность стали повышать твердость при закалке, зависит от содержания углерода в стали, чем его больше, тем выше твердость. Легирующие элементы оказывают слабое влияние на закаливаемость. Прокаливаемость - глубина проникновения закаленной зоны, (толщина закаленного слоя) в данном охладителе. Прокаливаемость определяется критической скоростью охлаждения (закалки), чем она меньше, тем выше прокаливаемость. Если действительная скорость охлаждения в сердцевине изделия будет превьшать Vk, то сталь получит мартенситную структуру, по всему сечению (сквозная закаливаемость), если < Vk, то изделие прокалится только на некоторую глубину. За глубину закаленного слоя обычно принимают расстояние от поверхности до полу мартенситной зоны (50% М + 50% Т).