Режим закалки. Температура нагрева при закалке.

Термическая обработка металлов делится на три этапа: нагревание до заданной температуры, выдержка при этой температуре и охлаждение со скоростью, обеспечивающей получение необходимой структуры. Температура нагрева для закалки определяется положением верхней критической точки, выше которой сталь имеет аустенитную структуру. Например, для рессорной стали марки 55С2 положение верхней критической точки при нагреве соответствует температуре 820° С.

Исходя из этого, в литературных источниках рекомендуется нагревать эту сталь для закалки до температуры, соответствующей верхней критической точке, +(30-50°), т. е. до 850—870° С.

Однако такие рекомендации не учитывают того, что сталь, нагретая до 850—870°, обладает значительной неоднородностью по углероду, что приводит к получению в результате закалки пониженных эксплуатационных характеристик стали.

В связи с этим для частичного выравнивания химического состава сталь рекомендуется нагревать на 60—100° выше верхней критической точки. Целесообразность этого подтверждается экспериментами.

Для исследования была взята сталь марки 55С2, которая содержала: 0,58% углерода, 1,65% кремния, 0,78% марганца, 0,02% фосфора и 0,027% серы.

Чтобы уменьшить влияние зональной неоднородности на механические свойства, все образцы для испытаний вырезались из рессорных полос, полученных из средней части слитка. Обработка образцов до чертежных размеров производилась после термической обработки. Этим исключалось влияние поверхностного обезуглероживания стали при нагреве образцов для закалки. Образцы нагревались в муфельных электрических печах до 860, 880, 900 и 920° С. Температура контролировалась термопарой с автоматическим регулированием температур и контрольной термопарой.

В качестве охлаждающей среды применялось минеральное машинное масло. Затем был произведен отпуск образцов. Влияние температур закалки и отпуска на твердость стали распределилось следующим образом: твердость образцов, закаленных с температуры 860°, несколько ниже твердости образцов, закаленных с более высоких температур, что объясняется недостаточным выравниванием по углероду при нагреве до 860° и ниже.

Характерно, что твердость образцов, закаленных с температуры 880, 900 и 920°, имеет наибольшее и численно одинаковое значение. Пробная закалка образцов с температуры 960 и 1000° привела к снижению твердости вследствие роста зерна стали.

Таким образом, закалку рессор и пружин целесообразно производить с нагрева до 880— 920° С, т. е. с температуры, соответствующей верхней критической точке, +(60—100°).

24 Сентябрь 2012 Опубликовано в Мастер-класс

Комментирование закрыто.