Свяжитесь с нашим специалистом:
+7 (342) 209 99 92
Контакты в регионах

Закалка металла

Закалка - один из наиболее важных видов химико-термической обработки металла. Суть данного вида термообработки заключается в нагреве сталей до температур выше критических (для доэвтектоидных сталей нагрев должен превышать верхнюю критическую точку Ас3, для заэвтектоидных - нижнюю критическую точку Ас1), последующей выдержке и быстром охлаждении в различных закалочных средах (воде, ПК-М и др.).

Назначение закалки как вида термообработки металлов

Основная цель, которую преследует методика закаливания металлов, - повышение порога твердости и прочности с одновременным уменьшением пластичности. Также наблюдается улучшение специальных физических свойств - магнитных и антикоррозионных, повышаются пределы износостойкости сталей. Необходимое условие для обретения сталями данных свойств (актуально для сталей с полиморфными превращениями) - после закаливания металл должен обязательно подвергнуться отпуску.

Закалке подвергают также большинство цветных металлов. Полиморфных превращений в этом случае не наблюдается. Здесь для сохранения и закрепления обретенных свойств применяют методику старения.

От режима проведения закалки напрямую зависит конечное качество металлических изделий. В результате нарушения условий проведения технологического процесса металл может приобрести излишнюю мягкость или повышенную хрупкость.

Необходимые условия и этапы проведения закалки сталей. Виды закалки

Нагрев

Как было отмечено выше, нагрев стали в ходе закалки осуществляется в режиме выше критических отметок. Так как перестройка атомной решетки у сталей разных марок происходит при различных температурах, критические точки тоже будут разниться. Для доэвтектоидных сталей требуемая температура - на 30 - 50°С выше Асз, для заэвтектоидных допустимая - на 30 - 50°С выше Ас1. В этих условиях закалка будет полной. В случае, если доэвтектоидная сталь нагревается в интервале между Ас1 - Ас3, а заэвтектоидная - на 20 - 30°С выше Ас1, речь идет о неполной закалке с образованием избыточных фаз.

Для доэвтектоидных сталей рекомендуется полная закалка, в случае с заэвтектоидными для приобретения ими необходимой прочности и исключения слишком высоких напряжений при последующем охлаждении будет достаточно неполной закалки. Для нагрева углеродистых сталей на нашем заводе применяется новейшая закалочная электропечь камерного типа с максимальной массой садки в 5000 кг и предельной температурой нагрева 1200°С. Равномерность и плавность прогрева всей садки обеспечивается методом нагрева с помощью излучения и конвекции, компьютеризированным управлением и большим выбором режимов термической обработки.

В случае с некоторыми видами сталей нагрев должен происходить постепенно во избежание коробления и растрескивания изделий. Сложные изделия с резкими переходами или тонкими гранями предварительно прогреваются до 500°С в отдельных печах или в соляных ваннах.

Выдержка

По достижении заданных температур происходит выдержка металлических изделий для сквозного прогрева и завершения структурных превращений. Обычно она равна четверти продолжительности нагрева.

Охлаждение

Завершающий и весьма важный этап закалки - охлаждение, который осуществляется в закалочных ваннах с применением различных сред:

  • воды

  • масла

  • соляных ванн

  • водополимерной среды

  • расплавленных щелочей

  • кислых растворов

Наш завод использует закалочную ванну с усовершенствованными системами перемешивания и поддержания температуры закалочной среды, обеспечивающими равномерное охлаждение всех поверхностей металла и исключающими "пятнистость" закалки. Регулирование скорости потоков закалочной среды позволяет омывать поверхность деталей ламинарным методом и сбивать "паровую рубашку", препятствующую быстрому охлаждению. Нами также активно применяется закалочная среда в виде водного раствора полимера марки "ПК-М", позволяющая достичь высоких конечных результатов в процессе закалки сталей.

Выбор оптимальной скорости охлаждения в ходе закалки имеет решающее значение при получении детали с заданной структурой. При недостаточно быстром охлаждении есть риск превращения аустенита в промежуточные структуры - сорбит, троостит. При слишком быстром на металле появляются растрескивания, наблюдается коробление (большое значение приобретает также способ погружения детали в закалочную среду). Чаще всего сталь охлаждается на мартенсит, происходит так называемая резкая закалка. При закалке на троостит применим термин "умеренная закалка".

Различия в ходе проведения этапов нагрева и охлаждения привели к возникновению нескольких видов закаливания металла:

  • простая закалка в одном охладителе

  • прерывистая закалка в двух средах

  • ступенчатая закалка

  • изотермическая закалка

  • лазерная закалка

  • светлая закалка в защитной среде

  • закалка с самоотпуском

Структурные изменения в результате закалки сталей

В результате проведения закалки стали претерпевают полиморфные изменения кристаллической решетки, при которых происходит растворение существующих в матрице фаз и дальнейшая перестройка атомной решетки. В ходе полной закалки стали приобретают аустенитную или аустенитно-цементитную структуру. При неполной закалке происходит образование избыточных фаз.

Доэвтектоидные стали получают структуру мартенсита с игольчатой формой кристаллов и незначительным содержанием аустенита, если углерода в стали больше 0,5 - 0,6%. Заэвтектоидные стали приобретают структуру мартенсита с зернами вторичного цементита и остаточного аустенита.

Заказать закалку сталей с применением самого современного компьютеризированного оборудования для термообработки и строгим соблюдением технологических требований Вы можете, воспользовавшись формой обратной связи или позвонив по телефонам сайта. Мы обеспечим высокое качество Вашей продукции на всех этапах закаливания металла!


ОСТАВИТЬ ЗАЯВКУ