Закаляване на стомана - стомана е топлинна обработка, при което основният процес е образуването на неравновесен структура по време на ускорено охлаждане, използван за получаване на възможно най-голяма твърдост и якост на стомана.

В зависимост от температурата на нагряване на закаляване се нарича пълна и непълна. Когато се появи напълно закалени пълна трансформация фаза, която е. Д. При нагряване стомана се превръща в еднофазни аустенит състояние.

Пълен hypoeutectoid стомана се подлага на темпериране от нагряването им до над критичната температура GS (AC3) при 30-50 ° С (фиг. 1).

С непълна охлаждане настъпва непълна фаза прекристализация, т.е. стоманата се загрява до температурата интеркритична - .. RSK между (Ас1) и GS (AC3) или между RSK (Ас1) и SE (Acm). Хиперевтектоидни стомана се подлага на непълно охлаждане чрез нагряването им горе RSK линии (АС1) при 30-50 ° С (фиг. 1).

Има два вида на втвърдяване: втвърдяване без полиморфни трансформации и втвърдяване с полиморфна трансформация.

Въглеродните и нисколегирани стомани, за разлика, например, някои цветни сплави, гаси се с полиморфна трансформация.

Основните параметри са охлаждане температурата на нагряване, време на задържане и скорост на охлаждане.

Първият Отоплението е etapomzakalki стомана. В повечето случаи стомана цел на болка отопление - да се осигури аустенитна структура. Температурата на нагряване за закаляване стомана зависи от количеството на въглерод. Hypoeutectoid стомана трябва да се нагрява до температура 30-50 ° С над AC3 критична точка (фиг. 1). С това нагряване има пълен фаза прекристализация на (P + P → А), така наречените втвърдяване завършена. С непълна охлаждане настъпва непълна фаза прекристализация, т.е. стоманата се загрява до температурата интеркритична - .. Между критични точки Ас1 и AC3 (Фигура 1.). Евтектоиден стомана и хиперевтектоидния се загрява до 30-50 ° С над Ас1 критичната точка (фиг. 1). За хиперевтектоидния стомана като закаляване е непълно, тъй като по време на фазата на загряване настъпва частична прекристализация (п + → A + TSII TSII). За някои легирани стомани температурата на нагряване за охлаждане е значително по-висока от критичната точка АС1 и AC3 (при 150-250 ° С), която е необходима за прехвърляне на твърди карбиди разтвор и специален легиране получат желания аустенит. Такова повишаване на температурата не води до значително нарастване на зърно, като неразтворими частици на карбиди инхибират растежа на аустенитни зърна.

Фигура 1 - Лявата страна на диаграмата на желязо-въглерод. оптимален температурен диапазон за нагряване за закаляване стомана

Втори етап- този откъс. който трябва да осигури пълен топло продукта в напречно сечение и завършването на фазови преходи, както и пълно хомогенизиране на аустенит (т. е. равномерно разпределение на въглерод в аустенитна структура). Времето за провеждане зависи от размера и формата на продукта, както и етапите отопление темперни. Колкото по-големи размери на продукта, толкова по времето на експозиция. Колкото по-висока е температурата на нагряване (всички при равни други условия), по-малко време за експозиция. Таблица 1 показва нагряването и накисване на образеца или заготовката от въглеродна стомана, в зависимост от температурата на нагряване, техните форми и размери. За легирани стомани, този път може да се увеличи с 10-20%.

Третият етап- това охлаждане стомана. Скоростта на стоманени образци или елементи охлаждане не трябва да бъде под критичната стойност (видеорекордера.).

Въглеродна стомана имат висока критична скорост на закаляване (800-200 ° С / сек). Освен това, ниска критична скорост на охлаждане е евтектоиден стомана. Най-голям и по-аустенитни зърна неговата еднородност, толкова по-малка критична скорост на закаляване. критична скорост на охлаждане за въглеродна стомана осигурява чрез охлаждане във вода или водни разтвори на соли или основи.

Таблица 1 - време за загряване и накисване на образеца или заготовката от въглеродна стомана, в зависимост от температурата на нагряване, техните форми и размери

Температура на нагряване, ° С

Легиращи елементи. увеличаване на стабилността на аустенит, драстично намаляване на критична скорост на закаляване. Например, когато се прилага в 1% Cr стомана с 1% въглероден критична скорост на охлаждане се намалява до 2 пъти, и когато се прилага 0,4% Mo критична скорост на охлаждане е намалена от 200 до 50 ° / сек. Значително намалява критично охлаждане скоростта на манган и никел, в по-малка степен намалява волфрам. За много легирани стомани критична скорост на охлаждане се намалява до 20-30 ° С / сек или по-долу. Кобалт е само легиращ елемент, който увеличава критичната скорост на охлаждане.

Скоростта на охлаждане зависи главно от съдържанието на легиращи елементи от стомана и се определя от изотермични трансформация диаграма аустенит (фиг. 3).

Изотермична трансформация диаграма U8 стомана се състои от следните полета.

I - зона на стабилна аустенит.

II - нестабилна област преохлажда аустенит.

III - област аустенит разлагане на феритни-цементит смес.

IV - област аустенитни продукти на разпадане на смес ферит-цементит.

Двете С-образна криви 1 и 2 в диаграмата показват съответно началото и края на аустенит разлагане на феритни-цементит смес.

Най-малката съпротива, когато преохлажда аустенит има

550 ° С температура трансформацията Ас1 в интервала - 550 ° С се нарича перлит, и в интервала 550 ° С - Mn междинен или бейнитна.