Глава 5.5 / 5.5.1. Поверхностное упрочнение. Общие сведения
Объемная закалка с последующим отпуском не может обеспечить работоспособности детали в условиях повышенного изнашивания в сочетании с ударными нагрузками. Для этого одновременно необходимы высокие значения и твердости, и ударной вязкости. Однако после объемного упрочнения стали имеют высокую твердость, но низкую ударную вязкость, и наоборот (см. рис. 5.10).
В таких случаях используется поверхностное упрочнение. При этом обеспечивается высокая твердость поверхности детали и, таким образом, износостойкость при вязкой сердцевине.
Поверхностное упрочнение осуществляется методами химико-термической обработки (ХТО), сочетающими химическое и тепловое воздействие с целью изменения химического состава, структуры и свойств поверхностного слоя, а также поверхностной закалкой.
Изменение химического состава происходит за счет диффузии в поверхностный слой различных элементов. В результате ХТО достигается высокая износостойкость детали за счет повышения твердости поверхностного слоя, при сохранении вязкой сердцевины. Химико-термическая обработка выполняется также для достижения коррозионной стойкости. В ряде случаев эти задачи могут быть решены одновременно.
Поверхностная закалка осуществляется нагревом на заданную глубину только поверхностного слоя, поэтому при последующем охлаждении закаливается только этот слой, а не все сечение детали. При этом сопротивление ударным нагрузкам обеспечивается вязкой сердцевиной.