В процессе термообработки обычно используются десять методов закалки, включая закалку в одной среде (вода, масло, воздух); закалку в двух средах; закалку с постепенным повышением температуры мартенсита; метод закалки с постепенным повышением температуры мартенсита ниже точки Ms; метод изотермической закалки бейнита; метод комбинированной закалки; метод изотермической закалки с предварительным охлаждением; метод закалки с отсроченным охлаждением; метод самоотпуска с закалкой; метод распылительной закалки и др.
1. Закалка в одной среде (вода, масло, воздух).
Закалка в одной среде (вода, масло, воздух): заготовка, нагретая до температуры закалки, охлаждается в закалочной среде до полного охлаждения. Это самый простой метод закалки, часто используемый для заготовок из углеродистой и легированной стали простой формы. Закалочная среда выбирается в зависимости от коэффициента теплопередачи, закаливаемости, размера, формы и т.д. детали.
2. Двойное среднетемпературное закаливание
Двухступенчатая закалка: заготовка, нагретая до температуры закалки, сначала охлаждается до температуры, близкой к точке Ms, в закалочной среде с высокой охлаждающей способностью, а затем переносится в медленно охлаждающуюся закалочную среду для охлаждения до комнатной температуры, чтобы достичь различных диапазонов температур охлаждения и обеспечить относительно оптимальную скорость охлаждения. Этот метод часто используется для деталей сложной формы или крупных заготовок из высокоуглеродистой и легированной стали. Также часто используются углеродистые инструментальные стали. Обычно используемые охлаждающие среды включают водно-масляную, водно-нитратную, водно-воздушную и масляно-воздушную. Как правило, вода используется в качестве быстро охлаждающей среды, а масло или воздух — в качестве медленно охлаждающей среды. Воздух используется редко.
3. Закалка мартенсита с постепенным увеличением температуры.
Мартенситная ступенчатая закалка: сталь аустенитизируется, а затем погружается в жидкую среду (соляную или щелочную ванну) с температурой немного выше или немного ниже верхней мартенситной точки стали и выдерживается в течение соответствующего времени до тех пор, пока внутренние и внешние поверхности стальных деталей не достигнут температуры среды. После этого их извлекают для охлаждения на воздухе, и переохлажденный аустенит медленно превращается в мартенсит в процессе закалки. Этот метод обычно используется для небольших заготовок сложной формы и со строгими требованиями к деформации. Этот метод также широко используется для закалки быстрорежущей стали и высоколегированных сталей, инструментов и пресс-форм.
4. Метод ступенчатой закалки мартенсита ниже точки Ms.
Метод ступенчатой закалки мартенсита ниже точки Ms: когда температура ванны ниже точки Ms стали заготовки и выше точки Mf, заготовка быстрее охлаждается в ванне, и при больших размерах можно получить те же результаты, что и при ступенчатой закалке. Часто используется для крупных стальных заготовок с низкой закаливаемостью.
5. Метод изотермического закаливания бейнита
Метод изотермической закалки бейнита: заготовка закаливается в ванне с более низкой температурой бейнита стали и подвергается изотермической закалке, в результате чего происходит превращение нижнего бейнита, и обычно выдерживается в ванне от 30 до 60 минут. Процесс аустенитной закалки бейнита состоит из трех основных этапов: ① аустенитизация; ② последующее охлаждение после аустенитизации; ③ изотермическая обработка бейнита; широко используется для легированной стали, мелкогабаритных деталей из высокоуглеродистой стали и отливок из высокопрочного чугуна.
6. Метод комбинированного закаливания
Комбинированный метод закалки: сначала закаливают заготовку до температуры ниже Ms для получения мартенсита с объемной долей от 10% до 30%, а затем проводят изотермическую закалку в нижней бейнитной зоне для получения мартенситной и бейнитной структур для заготовок большего сечения. Этот метод широко используется для заготовок из легированной инструментальной стали.
7. Метод предварительного охлаждения и изотермического закаливания
Метод изотермической закалки с предварительным охлаждением: также называемый изотермической закалкой с нагревом, детали сначала охлаждаются в ванне с более низкой температурой (выше Ms), а затем переносятся в ванну с более высокой температурой, чтобы вызвать изотермическое превращение аустенита. Подходит для стальных деталей с низкой закаливаемостью или крупных заготовок, которые необходимо подвергнуть аустенитной закалке.
8. Метод отложенного охлаждения и закалки
Метод отложенного охлаждения с последующим закаливанием: детали сначала предварительно охлаждают на воздухе, в горячей воде или соляной ванне до температуры немного выше Ar3 или Ar1, а затем проводят одностадийное закаливание. Этот метод часто используется для деталей сложной формы и с широко варьирующейся толщиной в различных областях, требующих малой деформации.
9. Метод закалки и самоотпуска
Метод закалки и самоотпуска: вся обрабатываемая деталь нагревается, но во время закалки в закалочную жидкость погружается и охлаждается только та часть, которая нуждается в закалке (обычно обрабатываемая деталь). Когда цвет непогруженной части исчезает, ее немедленно вынимают на воздух. Процесс закалки со средним охлаждением. Метод закалки и самоотпуска использует тепло от не полностью охлажденной сердцевины для передачи на поверхность и отпуска. Обычно используются ударопрочные инструменты, такие как зубила, пробойники, молотки и т. д.
10. Метод распылительного охлаждения
Метод распылительной закалки: метод закалки, при котором вода распыляется на заготовку. Поток воды может быть большим или малым, в зависимости от требуемой глубины закалки. Метод распылительной закалки не образует паровой пленки на поверхности заготовки, что обеспечивает более глубокий закаленный слой, чем при закалке водой. В основном используется для локальной поверхностной закалки.
Дата публикации: 08.04.2024
