чрезвычайно склонна к короблению и образованию трещин. Существенную роль играет нагревательная среда. Нагрев ведётся преимущественно в пламенных печах, либо в муфельных с окислительной или обезуглероживающей атмосферой. Поверхность стального изделия окисляется и при этом образует ся окалина (см.).
Чрезмерно толстый слой окалины увеличивает потери металла, а иногда и переводит изделие в брак. Обезуглероживание не позволяет получить поверхность с мартенситной структуРис. 6. Таблица определения рой, что также температур для всех видов тер
приводит к брамической обработки: Act — кри
ку изделий. Потические точки превращения аустенита в перлит при нагре — этому в последвании; Ас2 — критические точки нее время попревращения феррита а в фер
лучили широкое рит /?; Асз~2 и Асз — критические точки полного растворения применение пеферрита в аустените; Аст — кри
чи с регулирутические точки полного раство
емой атмосферения вторичного цементита в рой — т. н. муаустените. фельные печи;в муфели (см.) подаются нейтральные газы N2 или смесь газов СО (5—12%), СО2 и N2.
В этой атмосфере происходит т. н. «светлый» нагрев стали. Нагрев мелких изделий, а также рабочей части нек-рых деталей и инструментов (напр., рабочей части режущего инструмента) производится в печах, в к-рых вмазаны стальные тигли с расплавленными солями или свинцом. Чаще всего применяется смесь солей ВаС1—70%, NaCl — 30% при нагреве до темп-ры 900° и ВаС1 при нагреве до темп-ры 1.200—1.350°. Продолжительность нагрева в жидких ваннах в несколько раз меньше, чем в печи. В жидких ваннах металл получает светлый нагрев.
Охлаждение производится посредством различного рода охладителей, охлаждающая способность которых зависит от теплопроводности, теплоёмкости и гл. обр. от скрытой
Рис. 7. Способы охлаждения при закалке: 1 — правильное охлаждение изделий, обеспечивающее меныпую разность скоростей охлаждения в различных частях изделия; 2 — неправильное охлаждение; 3 — брак при неправильном методе охлаждения; 4 — правильное охлаждение изделий, сечение к-рых мало по отношению к линейным размерам; 5 — неправильное охлаждение таких изделий; 6 — чрезмерное коробление в результате неправильного охлаждения.
теплоты парообразования. Вода при 20°С, а также 5%-ный водный раствор NaCl или NaOH являются резкими охладителями, а масло и воздух — мягкими охладителями.
Охлаждение при закалке влечёт за собой превращение аустенита при Аг'{ в мартенсит; при этом в течение очень короткого времени — 118
максимум в 1—2 сек. — меняется объём, что вызывает коробление изделия вследствие больших внутренних напряжений в металле.
Иногда эти напряжения превосходят прочность металла, в этом случае получаются трещины. Трещины и коробления могут возникнуть также при неправильном погружении изделия в охладитель (рис. 7).
Легированные стали обладают малой критич. скоростью закалки, поэтому их можно закаливать в масле или даже на воздухе.
В последнем случае нек-рые сорта легированных сталей называются самозакаливающимися. На практике легированные стали, закаливающиеся в масле, всё же дают поводку и трещины. Наиболее современный метод — закалка в специальных машинах либо закалка в охлаждённой до 50° С регулируемой атмосфере. В последнем случае детали из закалки выходят светлыми и без поводки. Так как поверхностные слои изделий охлаждаются с большей скоростью, чем нижележащие, то скорость охлаждения внутренних слоёв изделия может оказаться меньше критической.
В результате сталь может иметь мартенситную или троосто-мартенситную структуру лишь на нек-рую глубину (глубина закалки, прокаливаемость). Углеродистые стали имеют незначительную глубину закалки.
Легированные стали обычно поддаются сквозной закалке. Изотермич. закалка имеет сравнительно ограниченное применение, преимущественно для тонких деталей сечением не более 10 мм.
% угаероЗо Охлаждение изделий производится в расплавленных Рис. 8. Влияние солях или масле с темпера
содержания углетурой 170—230°. Медленный рода на твёрдость стали распад аустенита при этих закалённой (Guillet). температурах позволяет вынимать изделия из ванны до окончательного превращения аустенита и подвергать их правке (рихтовке). Закалка обусловливает резкое повышение твёрдости металла и понижение его пластичности. Повышение твёрдости растёт с увеличением количества углерода в стали (рис. 8). Поэтому изделия, содержащие менее 0, 25% углерода, практически не поддаются закалке. Физические свойства стали после закалки меняются след, образом: с ростом концентрации углерода увеличивается удельный объём стали после закалки, а также и её электросопротивление.
По сравнению с отожженной, закалённая сталь увеличивает коэрцитивную силу (см.) и уменьшает магнитную проницаемость.
Поверхностная закалка. Некоторые изделия или их части, напр., шейки коленчатых валов автомобилей, прокатные валки, калибры, метчики и др., должны иметь повышенную поверхностную твёрдость при вязкой сердцевине. Эти изделия-изготовляются из стали с содержанием С от 0, 4 % и выше и подвергаются затем поверхностному нагреву с последующим охлаждением водой или маслом. В результате получается поверхностная (наружная) корка с твёрдостью по Роквеллу Нк=50—65. Практич. применение имеют след, методы поверхностной закалки: 1) зубья крупных шестерён закаливают
