Охлаждающие среды

Различная скорость охлаждения изделия при закалке достигается путем применения той или иной охлаждающей (закалочной) жидкости: воды, масла, растворов солей в воде. При охлаждении изделия в жидкости оно отдает часть своей теплоты на превращение в пар соприкасающейся с ним жидкости. Количество теплоты, которое расходуется на образование пара, называется скрытой теплотой парообразования.

Закаливающая способность охлаждающей среды зависит от многих факторов и, в первую очередь, от скрытой теплоты парообразования и температуры жидкости. У различных жидкостей скрытая теплота парообразования неодинакова. Чем выше теплота парообразования жидкости, тем больше ее закаливающая способность, так как изделие, отдавая большое количество тепла на образование пара, будет быстрее охлаждаться. Вода обладает большой скрытой теплотой парообразования и поэтому является сильной закаливающей средой. При охлаждении стали в закаливающей жидкости происходят некоторые явления, которые могут заметно снизить интенсивность охлаждения. Рассмотрим эти явления.

При погружении раскаленного стального изделия в жидкость вокруг него образуется плотное кольцо пара, которое называют паровой рубашкой. Это кольцо пара изолирует изделие от охлаждающей жидкости и тем самым замедляет процесс его охлаждения. Длительность существования паровой рубашки вокруг изделия у различных охлаждающих сред неодинакова. Паровая рубашка, образующаяся при закалке в масле, сохраняется более длительное время, чем паровая рубашка, получающаяся при закалке в воде.

Это объясняется тем, что масло обладает гораздо большей вязкостью, чем вода. Наличие в жидкости растворенных газов уменьшает ее закаливающую способность, так как газы, накапливающиеся на поверхности изделия, способствуют образованию газопаровой рубашки. По этой причине кипяченая или отработанная вода, содержащая мало газов, обладает лучшей закаливающей способностью, чем свежая вода. Как же уменьшить вредное влияние образующейся вокруг изделия паровой рубашки? Для этого надо ускорить разрушение ее или принять меры, предупреждающие ее образование.