Процес на закаляване на стоманата

Закаляване на стомана

Закаляването е процес на термична обработка, при който закалената стомана се нагрява отново до температура под A1, поддържа се при тази температура и след това се охлажда. Закаляването определя микроструктурата и свойствата на стоманата по време на употреба. Целта на темперирането е да се стабилизира микроструктурата, да се елиминират напреженията при закаляване и да се подобри пластичността и якостта на стоманата, като се постигне подходящ баланс на якост, твърдост, пластичност и якост, за да се отговори на различните изисквания за ефективност на различните детайли.

 

 

Закаляването на стоманата може да бъде разделено на три категории въз основа на температурата на закаляване.

 

Ниско{0}}закаляване (150-250 градуса)

Микроструктурата след отвръщане при ниска-температура е темпериран мартензит, който се състои от пренаситена фаза и кохерентен ε-Fe2.4C. Неговата морфология запазва структурата, подобна на люспи или летва-на закален мартензит.

 

Основната цел на закаляването при ниска -температура е да се поддържа високата твърдост (58-62 HRC) и устойчивостта на износване на охладения мартензит, като същевременно се намаляват напреженията при охлаждане и крехкостта. Използва се предимно в различни режещи инструменти от високовъглеродна стомана, измервателни уреди, матрици за студено щамповане, търкалящи лагери и карбуризирани детайли.

 

Средно -закаляване (350-500 градуса)

Микроструктурата след закаляване при средна-температура е темпериран троостит, който се състои от нерекристализиран игловиден ферит и диспергиран, изключително фин люспест или гранулиран цементит. Морфологията му остава ламеларна или подобна на летва-структура на закален мартензит.

 

Основната цел на средно{0}}температурното темпериране е да се постигне високо съотношение на граница на провлачване, висока граница на еластичност и висока якост. Твърдостта на темперирания троостит е 35-45 HRC. Среднотемпературното отвръщане се използва предимно за обработка на различни пружини и ковашки матрици.

 

Високо{0}}темпериране (500-650 градуса)

Микроструктурата след високо{0}}температурно темпериране е темпериран троостит, който се състои от прекристализиран ферит и равномерно разпределен фино-зърнест цементит. Поради прекристализацията на ферита, люспестата или летвоподобна -структура на закаления мартензит се губи, превръщайки се в полигонално гранулиран. Едновременно с това нарастват цементитните агрегати.

 

Основната причина за деформация при закаляване е остатъчната твърдост или структурните промени, генерирани по време на темпериране и закаляване, тоест свиване поради елиминиране на напрежението на опън и разширение поради елиминиране на напрежението на натиск. Това включва известно свиване на карбидите, утаени в ранния етап на отвръщане, голямо свиване по време на кондензацията на въглероден чугун, разширяване на остатъчното аустенитно желязо, трансформирано в насипно желязо, и разширяване на остатъчното аустенитно желязо, трансформирано в сферографитен чугун, което води до деформация на детайла след темпериране. Методите за превенция включват:

(1) лечение с темпериране под налягане;

(2) използване на гореща вана или закаляване с въздух за намаляване на остатъчното напрежение;

(3) корекция чрез механична обработка;

(4) предотвратяване на деформация.