производство и поставка оборудования для механических испытаний, неразрушающего контроля, химического анализа и визуального контроля, диагностического оборудования, приборов визуального контроля, систем контроля доступа персонала, элементов систем умного производства. Испытательная лаборатория. Сервисный центр

Глава 5.6 / 5.6.2. Охлаждение заготовок

Охлаждение заготовок. При выполнении различных операций термической обработки скорость охлаждения сильно отличается — от очень медленной при отжиге до весьма быстрой, необходимой при закалке некоторых сталей. Эта скорость регулируется средой, в которой происходит охлаждение.

Охлаждение заготовок с печью, т.е. весьма медленное, производится при отжиге. Для всех остальных операций термической обработки охлаждение выполняется с большей скоростью. Несколько быстрее, чем с печью, происходит охлаждение на воздухе, его используют при нормализации, а также при закалке сталей с очень высокой прокаливаемостью (воздушно-закаливающиеся стали).

Принципиально скорость охлаждения при закалке определяется прокаливаемостью сталей. Чем она выше, тем медленнее можно производить закалочное охлаждение (см. рис. 5.5). Поэтому для разных сталей используют закалочные жидкости, обеспечивающие различную скорость охлаждения.

Закалочные среды. Охлаждающая (закалочная) среда должна обеспечить высокую скорость охлаждения при температурах наименьшей устойчивости переохлажденного аустенита 550...650 °С (см. рис. 5.6), чтобы предотвратить его распад. Напротив, в интервале температур мартенситного превращения Л/н— Л/к целесообразно медленное охлаждение для уменьшения закалочных напряжений. Характеристики наиболее применяемых в практике термической обработки закалочных сред приведены в табл. 5.2

Вода и водные растворы — это дешевые и широко распространенные охладители. Их достоинство — высокая скорость охлаждения в области минимальной устойчивости переохлажденного аустенита, недостаток — также высокая скорость охлаждения в области мартенситного превращения (см. табл. 5.2). Их использование повышает прокаливаемость, но увеличивает вероятность появления деформаций и трещин. Воду используют при закалке углеродистых сталей.

При закалке в воде возможно появление пятнистой твердости (см. подразд. 5.3.4). Для предотвращения этого в качестве закалочных жидкостей используют водные растворы солей и щелочей, обладающие более высокой температурой парообразования. Однако при этом резко повышается скорость охлаждения (см. табл. 5.2), что определяет большую величину закалочных напряжений.

Масла обеспечивают значительное снижение скорости охлаждения в интервале Мн—Мк, что ведет к снижению закалочных напряжений и деформаций. Однако при этом замедляется охлаждение в интервале минимальной устойчивости переохлажденного аустенита (см. табл. 5.2), поэтому масла используют при закалке легированных сталей с более высокой прокаливаемостью, а не углеродистых.

Эмульсия масла в воде (эмульсии состоят из мельчайших капель жидкости в воде) и вода с температурой 30... 40 °С снижают скорость охлаждения в интервале 650... 550 °С (см, табл. 5.2) и, таким образом, вероятность деформаций, одновременно уменьшая прокаливаемость, Эти среды используют при закалке ТВЧ, когда необходимо закалить только поверхность детали.

Для сталей, обладающих глубокой прокаливаемостью, используют в качестве закалочной среды спокойный воздух, который обеспечивает очень низкую скорость охлаждения, или воздух под давлением, когда необходимо охлаждать несколько быстрее (см. табл. 5.2). В обоих случаях закалочные напряжения весьма малы.

Охлаждение под металлическими плитами также происходит с низкими скоростями. Такое охлаждение совмещает закалку с рихтовкой и практически обеспечивает закалку без деформаций (см. подразд. 5.3.4). Эту технологию можно использовать для сталей глубокой прокаливаемости или при закалке в двух средах, например сначала в масле (для ускорения охлаждения в интервале 650...550 °С), а затем под плитами — в интервале температур МН—МК.

При закалке крупногабаритных деталей применяют водовоздушные смеси. Их подают на деталь через специальные форсунки. Охлаждающая способность смесей зависит от количества в ней воды и интенсивности подачи — давления воздуха.

Использование в качестве охлаждающих жидкостей водных растворов полимеров позволяет менять скорость охлаждения в широких пределах — между скоростями охлаждения в воде и в масле. Их используют при объемной и поверхностной закалке.

Для многих конструкционных сталей температуры МН лежат в пределах 170... 330 °С. Для их изотермической закалки, которая выполняется путем выдержки при температуре несколько выше точки МН, используют расплавы солей. В частности, применяют уже рассмотренную выше смесь NaNО3 (45 %) и KNО3 (55 %), работоспособную в интервале 160...650°С.

С 2011 года научно-производственное предприятие «УКРИНТЕХ» успешно работает и развивается в области контроля качества материалов и изделий.

Контакты

ООО НПП "Укринтех":
г. Харьков, ул.Ковтуна, д.50, корпус "А-5"

Для почты:
а/я 2304, Харьков-1, 61001, Украина

ООО НПП "Укринтех"
+38 (050) 499-09-89; +38 (067) 560-89-39
+38 (067) 575-45-10; +38 (057) 768-09-02

"ЦНИ Лаборатория"
+38 (098) 262-48-92

Компания

Производство и поставка
испытательного оборудования, оборудования для металлографии, приборов НК и др.

Сервисный центр
Ремонт, сервисное обслуживание и модернизация оборудования.

Центр независимых исследований
Аккредитованная испытательная лаборатория.