Закалка железоуглеродистых сплавов.

Основными параметрами закалки являются температура нагрева, время выдержки и скорость охлаждения. Температура нагрева и время выдержки должны быть такими, чтобы в сплаве успели произойти полиморфные превращения и раствориться избыточные фазы, а скорость охлаждения должна быть высокой, чтобы не успели пройти обратные процессы фазовых превращений, связанные с процессами диффузии.

Закалка без полиморфного превращения характеризуется тем, что в результате быстрого охлаждения фиксируется состояние сплава при низкой температуре, свойственное ему при более высокой температуре.

Закалка с полиморфным превращением обеспечивает в результате охлаждения перестройку кристаллической решетки.

Большинство конструкционных сталей под закалку нагревают до температур 800 – 880⁰С. Легированные стали закаливают при более высоких температурах. Быстрорежущие инструментальные стали закаливают с температур 1250 – 1300⁰С.

Под закаливаемостью понимают способность сплава повышать твердость в результате закалки, Закаливаемость сплава зависит от содержания в нем углерода и легирующих элементов.

Охлаждение изделий при закалке можно проводить в одном охладителе (непрерывная закалка); в двух средах – вначале в воде, затем в масле (прерывистая закалка); ступенчато, когда нагретое до температуры закалки изделие погружают в горячую среду, а затем, после выдержки, охлаждают на воздухе или в холодном масле.

Отпуск и старение.

Отпуск – это окончательная операция термической обработки закаленных сплавов, заключающаяся в нагреве до определенных температур, выдержке при заданной температуре и последующим охлаждением с определенной скоростью. Отпуск частично или полностью устраняет внутренние напряжения в закаленном сплаве. Различают три вида отпуска:

– низкотемпературный отпуск (180 – 250⁰С);

– среднетемпературный отпуск (350 – 500⁰С);

– высокотемпературный отпуск (500 – 680⁰С).

Закалка с последующим высоким отпуском называется улучшением.

Старение относится к разновидности термической обработки, при которой в закаленном без полиморфного превращения сплаве происходит распад пересыщенного твердого раствора. При старении закаленного сплава с течением времени его свойства изменяются без заметного изменения микроструктуры. Старение подразделяют на естественное, протекающее без воздействия температуры, и искусственное, протекающее при воздействии температуры.

Старение повышает прочность, твердость, но снижает ударную вязкость многих сталей, поднимая температуру (порог) хладноломкости.