10.02.2021

Закалка стали: способы и технологии

Закалка стали: способы и технологии

В представлении многих закалка или, как говорят специалисты, каление стали заключается в нагревании её до очень высокой температуры и быстром охлаждении в воде или техническом масле. На самом деле, способов закаливающей термообработки углеродистого железа существует несколько. Ниже мы опишем некоторые из них и расскажем о технологиях их исполнения.

Нижеописанные методики каления стали различаются физическими условиями, в которые помещается металл. Это необходимо для формирования определённых свойств стали, которые нельзя получить иным путём. В зависимости от условий термообработки закалка может быть одного из следующих типов.

  1. Ступенчатая.
  2. Изотермическая.
  3. Светлая.
  4. С самоотпуском.

Пятым можно считать способ, с которого мы начали наш рассказ – каление в одной среде.

Ступенчатое каление

Данная термообработка получила название из-за того, что выполняется в несколько этапов. Сначала обрабатываемое изделие нагревают до требуемой температуры каления (800-900 °C) и помещают в соляной расплав, разогретый до температуры выше границы мартенситного превращения (200-300 °C). На второй ступени закалки изделие медленно охлаждается на открытом воздухе.

Преимуществом данного способа является щадящий характер термообработки. При этом методе отсутствуют риски растрескивания металла. Недостаток – возможность закаливания только миниатюрных объектов, например, стальных прутков диаметром не более 10 мм.

Изотермическая закалка

Способ применяется для получения стали, одновременно твёрдой и пластичной (бейнитной). Метод состоит в охлаждении закаливаемого изделия также в соляном расплаве, только разогретом сильнее, чем в вышеописанном способе – до 400-500°C. Кроме того, оно выдерживается дольше, чем при ступенчатом калении. Для финишного охлаждения металл располагается опять же на открытом воздухе.

С помощью данного способа изготавливаются детали некоторых металлоконструкций и метизы специального назначения. Трудоёмкость и длительность процесса ограничивают его применение, но в ряде случаев сталь с требуемыми параметрами можно получить только этим методом.

Светлое каление

Светлой закалке подвергаются изделия, поверхность которых в процессе обработки ни в коем случае не должна окисляться. Эта термообработка является финальной операцией в производстве объектов, которые после изготовления нельзя шлифовать, например, лопастей газовых турбин и авиационных двигателей.

Светлая закалка выполняется путём нагрева стали без доступа кислорода – в специальных вакуумных печах. Дорогостоящей, хотя и более эффективной является технология разогрева металла в среде инертного газа, к примеру, аргона. На последней стадии закаливаемый объект охлаждается в расплаве солей, не выделяющих кислород.

Закалка с самоотпуском

Метод, требующий особой подготовки исполнителей. Заключается в изъятии изделия из охлаждающей среды до момента его полного остывания. От металлурга здесь требуется изрядная внимательность. Вынул деталь слишком рано или, напротив, слишком поздно – и её можно браковать.

Метод называется «с самоотпуском» потому, что в не остывшем до конца металле происходят процессы, похожие на классический отпуск стали. В результате получается слоистая структура – крайне прочная поверхность и достаточно вязкая середина. Способ закалки с самоотпуском применяется при изготовлении массивных ударных инструментов, например, гильотинных ножей.

Остались вопросы?

Оставьте заявку, и мы оперативно ответим на ваш вопрос.

Нажимая кнопку Отправить,
вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности