Дефекты, возникающие в стали при закалке

Закалка является наиболее ответственным видом термической обработки. Она протекает в тяжелых для изделия условиях вследствие весьма резкого изменения его температуры, поэтому при закалке необходимо тщательно и точно выполнять установленный режим. Ошибки и неточности, допущенные при закалке, очень часто вызывают дефекты, которые в ряде случаев приводят к неисправимому браку.

Коробление изделия и образование трещин - наиболее часто встречающиеся при закалке дефекты. Они являются результатом возникновения в изделиях больших внутренних напряжений, связанных с изменениями объема закаливаемого изделия. Объемные изменения и сопровождающие их внутренние напряжения имеют место в основном по двум причинам. Первой причиной является быстрое и резкое охлаждение изделий при закалке, в результате чего изменение объема различных слоев изделия протекает неодновременно. Это вызывает внутренние напряжения в изделии, механизм действия которых рассмотрен выше. Чем больше поперечное сечение изделия, тем неравномернее происходит изменение объема в различных его слоях и, следовательно, тем выше будут внутренние напряжения.

Другой причиной появления закалочных трещин и коробления является изменение объема изделия при превращении аустенита в мартенсит. Как уже указывалось ранее, аустенит имеет наименьший объем из всех структурных составляющих стали, а мартенсит - наибольший. Следовательно, при переходе аустенита в мартенсит объем стали увеличивается. Так как при закалке превращение аустенита в мартенсит происходит неодновременно по всему сечению образца, то в нем возникают внутренние напряжения. В тех местах изделия, где эти внутренние напряжения окажутся выше предела прочности стали, появятся трещины. Если внутренние напряжения значительны, но не достигают предела прочности стали, то произойдет коробление изделия, т. е. искажение его формы.