Процесс закалки стали — ключ к улучшению физических характеристик стальных изделий. Расскажем о видах закалки, её целях и способах, а также подробно о влиянии на стали.

Понятие закалки

Закалка стали — это вид её термообработки. Процесс изменяет внутреннюю структуру, делая металл более долговечным и устойчивым к износу. В основе закалки поддержание высокой температуры стали, за которым следует быстрое охлаждение. Это приводит к структурным изменениям, усиливающим металлопрокат и изделия из металла.

Виды закалки:

• В одной среде. Осуществляется с использованием одного охлаждающего вещества, чаще всего воды. При углеродной насыщенности сплава от 0.5% рекомендуется использование воздуха для предотвращения трещин.
• Ступенчатая. Применяется для сложносоставных сталей. Заготовка охлаждается в воде, затем продолжает закаливаться в масле при определённой температуре.
• Изотермическая. Используется для инструментальных сталей. При ней заготовка быстро охлаждается с последующим высокотемпературным отпуском.
• С самоотпуском. Тепло, накапливающееся внутри изделия, медленно освобождается, снимая внутренние напряжения. Требует внимательного контроля специалиста.
• Светлая. Применяет инертные газы или вакуум для предотвращения темнения стали. Самый дорогой, но эффективный способ повышения прочностных качеств сталей.

Твёрдость стали повышается, если присутствие углерода в сплаве от 0.4%. К подверженным закалке относятся стали от ст45 и выше, но также возможна закалка нержавеющей стали. Для разных сталей выделена оптимальная температура. Для ст45 это 650°C, а для ст90ХФ — уже свыше 800°C.

Преимущества закалки

Этот процесс термообработки позволяет достичь следующих свойств:

• Сделать заготовку твёрже и прочнее.
• Уменьшить размер зерна.
• Сделать изделие менее гибким и пластичным.
• Повысить хрупкость.
• Увеличить износостойкость.
• Снизить коэффициент сопротивления на излом.

Преимущества закалки охватывают не только усиление материала, но и повышение его функциональных характеристик, что делает этот процесс неотъемлемым звеном в цепи производства высококачественных стальных изделий.

Типы охлаждающих сред

Выбор среды зависит от конфигурации и состава материала:

• Для поверхностной закалки подходит вода, нагретая до 300°C.
• Для сложных изделий используют раствор каустической соды, разогретый до 600°C.
• Для тонкостенных деталей выбирают комбинированное охлаждение. При нём деталь погружают в воду, а из неё — в минеральное масло.

Температура, скорости нагрева и вариант охлаждения подбираются индивидуально. Скорость нагрева должна находиться в балансе между энергоэффективностью и сохранением качества изделия.

Возможные дефекты

Неравномерный нагрев или охлаждение могут вызвать внутренние трещины и неоднородности состава. Профилактика включает соблюдение герметичности печей и использование инертных газов.

Закалка стали — неотъемлемая часть металлообработки, обеспечивающая долговечность и надёжность материалов. Выбор конкретного метода зависит от состава и конфигурации стали, при этом контроль температур и скорости — залог успешной термообработки.

^{Источник изображения: fotoxcom.ru}