Скорость и интенсивность охлаждения закалочных сред
|
№ |
Среда | Скорость охлаждения в °/с при тем- пературах | Интенсивность охлаждения | |
| ~550°(*) | 200-310°(**) | |||
| 1 | 15%NaCl | 2700 | 1800-800 | 3,0 |
| 2 | 15%NaOH | 2500 | 1200-600 | 2,0 |
|
3 | Н2О 20° 50° 80° | 360 | 790-600 | 1,0 |
| 60 | 620 | 0,7 | ||
| 40 | 50-150 | 0,2 | ||
| 4 | Масло минеральное | 100-150 | 30-50 | 0,3 |
| 5 | Эмульсия масла в воде | 70 | 200 | |
| 6 | Расплав соли | 50 | 10 | |
| 7 | Струя воздуха | 30 | 10 | |
| 8 | Спокойный воздух | 3 | 1 | |
Примечания:
- (*) t = 550° соответствует минимальной устойчивости аустенита углеродистых сталей;
- (**) t = 200-310°- температура мартенситного превращения;
- в последнем столбце приведены интенсивности охлаждения некоторых сред в сравнении с водой, для которой этот показатель принят за единицу.
Углеродистые стали имеют низкую устойчивость переохлажденного аустенита – для них рекомендуется охлаждение в средах 1-3. В легированных сталях С-кривые сдвинуты вправо, критическая скорость охлаждения меньше, в качестве охлаждающей среды можно использовать масло.
Недостатками масла по сравнению с водой являются:
1) низкая скорость охлаждения в районе «носа» С - кривой, поэтому масло применимо только для легированных сталей;
2) пожароопасность;
3) необходимость содержания и ремонта маслохолодильников;
4) неэкологичность;
5) неэкономичность.
Однако, несмотря на перечисленные недостатки масла как закалочной среды, его важнейшим преимуществом является невысокая скорость охлаждения в области мартенситного превращения, что способствует низкому уровню закалочных напряжений и уменьшению вероятности образования трещин. Высоколегированные стали можно закаливать даже на воздухе.
|
|
|
С целью уменьшения напряжений в мартенситной области применяют специальные способы закалки: закалку с подстуживанием, прерывистую, ступенчатую и изотермическую (рис. 4).
Закаливаемость и прокаливаемость стали
Закаливаемость – это способность стали повышать твердость в результате закалки. Закаливаемость зависит в основном от содержания углерода (табл. 2).
Таблица 2 Влияние содержания углерода на твердость стали после закалки
| Содержание углерода %,С | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | >0,8 |
| Твердость, HRC | 34-40 | 42-48 | 48-51 | 54-60 | 60-62 | 62-64 | 63-65 | 62-64 |
| Средняя твердость, HRC | 37 | 45 | 50 | 57 | 61 | 63 | 64 | 63 |
Прокаливаемостъ – это способность стали закаливаться на определенную глубину.
Необходимость введения этого понятия связана со следующим: при закалке поверхность детали охлаждается быстрее, так как она непосредственно соприкасается с охлаждающей средой, отнимающей тепло.
Сердцевина охлаждается гораздо медленнее, так как тепло центральной части детали отводится за счет теплопроводности через массу
|
|
|
металла к поверхности и только на поверхности поглощается охлаждающей жидкостью.
|
|
|
|
За глубину прокаливаемости принимается расстояние от поверхности до полумартенситной зоны со структурой 50% мартенсита +50% троостита. Для ответственных деталей, согласно специальным ТУ, принимают зону 90% мартенсита +10% троостита. Для средне- и высокоуглеродистых сталей твердость полумартенситной зоны равна 45HRC, для низколегированных сталей, широко применяющихся на практике, твердость составляет 50HRC.
|
|
|
Характеристикой прокаливаемости служит критический диаметр
– диаметр цилиндра, прокаливающегося насквозь в данном охладителе
Рис. 5. Зависимость прокаливаемо- сти стали от величины критической скорости закалки: а' и а" – глубина закаленного слоя; 𝒗′ – критическая скорость охлаждения для углероди- стой стали; 𝒗 ′′ – то же для низколе- гированной и 𝒗′′′ – для высоколе- гированной стали; I – углеродистая сталь; II – низколегированная; III – высоколегированная; Ф+Ц – пла- стинчатая феррито-цементитная структура (троостит, сорбит или перлит)
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 208; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!