Урок 21. ДЕФЕКТЫ, ВОЗНИКАЩИЕ ПРИ ЗАКАЛКЕ

Вопросы для повторения:

1. Как осуществляется искусственное и естественное старение?

2. Расскажите о старении высокоуглеродистой закаленной стали.

3. Особенности старения низкоуглеродистой стали.

Окисление и обезуглероживание поверхности происходит при нагреве в пламенных или электрических печах без контролируемых атмосфер. Потому увеличивают припуск на шлифование, что удорожает и усложняет технологию изготовления деталей.

Для устранения окисления иди обезуглероживания необходимо применять защитные контролируемые атмосферы.

Нагрев в соляных ваннах или расплавленном металле (свинца) предохраняет поверхность деталей от окисления и обезуглероживания.

Передержка я перегрев проявляются в укрупнении зерна аустенита, а, следовательно, после закалки в укрупнении игл мартенсита и получении крупнозернистого излома. Это способствует охрупчиванию закаленных деталей и в них при закалке могут образоваться трещины. При обработке мелких деталей нужно обращать особое внимание на предотвращение перегрева и передержки. В этих случаях особенно опасна загрузка большой печи большим количеством мелких закаливаемых деталей, так как при этом неизбежны неодинаковые условия нагрева. Передержка и перегрев устраняются повторной закалкой.

Недостаточная твердость закаленной стали может быть вызвана недогревом (низкая температура закалки, слишком короткая выдержка при правильной температуре печи) или при недостаточно интенсивном охлаждении, т.е. охлаждение со скоростью меньше критической.

При недогреве мартенсит не обладает достаточной твердостью, так как не насыщен углеродом, а при низкой скорости охлаждения структура из продуктов перлитного типа (сорбит, троостит).

Дня устранения дефекта необходимо повысить температуру печи иди увеличить время выдержки, а также применять более интенсивное охлаждение, т.е. энергично перемещать деталь в закалочной жидкости или заменить закалочную жидкость.

Образование мягких пятен вызвано неравномерным охлаждением детали из-за образования в отдельных местах пузырьков пара (паровая рубашка), сохранения приставшей окалины, захвата закалочными клещами и т.д. Для предотвращения этого дефекта необходимо, чтобы закалочная жидкость подводилась к деталям под давлением, или необходимо энергично перемещать деталь в закалочной жидкости; следует удалять окалину перед охлаждением; закалочные клещи должны иметь острые губки, чтобы не препятствовать охлаждению в месте захвата изделия.

Трещины образуются после окончания охлаждения. Склонность к образованию трещин возрастает с увеличением содержания углерода в стали, повышением температуры закалки и скорости охлаждения в интервале температур мартенситного превращения. Другая причина образования трещин наличие концентратов напряжений. К ним относятся: резкое изменение сечений изделия, подрезы, вырезки, углубления, выступы и т.д.

Для предупреждения образования трещин рекомендуется: при конструировании изделий избегать резких переходов от сечения к сечению, заостренных углов и т.д.; при термообработке осуществлять медленное охлаждение в интервале температур М_Н (температура бездиффузионного мартенситного превращения) и М_К (температура, при которой прекращается мартенситное превращение), применяя ступенчатую закалку или закалку в двух средах; делать отпуск немедленно после закалки.

Деформация и коробление. Несимметричную деформацию деталей в практике называют короблением (поводкой). Деформация происходит под действием тепловых и структурных напряжений. Коробление наблюдается при неравномерном и высоком нагреве под закалку, неправильном положении детали при охлаждении, высокой скорости охлаждения в интервале температур мартенситного превращения. Особенно сильно коробятся длинные и тонкие детали. Для уменьшения коробления детали охлаждают в штампах, прессах и приспособлениях. Уменьшение дефформации достигается применением ступенчатой и изотермической закалки.

Контрольные вопросы:

1. Какие возникают дефекты при закалке?

2. Какие меры принимают для устранения или недопущения дефектов при закалке?

Поиск по сайту: