Закалки в охлаждающих средах

Закалка в одной охлаждающей среде (непрерывная закалка) является наиболее простым способом обработки. Он состоит в том, что изделие, нагретое до определенной температуры, охлаждается в воде или в масле до выравнивания температуры изделия с температурой ванны. Этот способ широко применяется для несложных по форме изделий и инструментов, требующих возможно более глубокой закалки. При закалке указанным способом изделий сложной формы может иметь место коробление изделий или образование закалочных трещин.

Закалка в двух охлаждающих средах (прерывистая закалка) - это такой способ обработки, когда изделие охлаждается сначала в воде (до температуры 400 - 300°), а затем в масле для более замедленного охлаждения. Таким путем достигают уменьшения внутренних напряжений в стали в момент перехода аустенита в мартенсит. Самое трудное при этом способе закалки - это точно выдержать время пребывания изделия в воде. Если изделие перенести в масло с опозданием, то никакого преимущества эта закалка не даст. И, наоборот, если изделие перенести в масло слишком рано, то не будет получена необходимая твердость стали, так как в структуре может оказаться троостит. На практике момент переноса изделия из воды в масло определяют по внешним признакам (например, по прекращению дрожания щипцов, которыми держат изделие, или по прекращению слабо звенящего шума, который вызван сильным кипением воды вокруг изделия).

При ступенчатой закалке изделие охлаждается также в двух средах. Здесь преследуются те же цели, что и при прерывистой закалке. Этот способ закалки осуществляется следующим образом. Изделие, нагретое до температуры закалки, переносится для быстрого охлаждения в соляную ванну, состоящую из смеси азотных и азотнокислых солей или 75% едкого калия и 25% едкого натрия с добавкой 5 - 8% от веса всех солей воды. Благодаря наличию воды такая смесь обладает хорошей закаливающей способностью. Соляная ванна должна иметь достаточный объем и постоянную температуру, автоматически регулируемую в узких пределах. Температура ванны должна быть немного выше температуры, при которой начинается превращение аустенита в мартенсит. Для углеродистой стали эта температура равна 300 - 250°. В указанной ванне изделие выдерживается в течение времени, достаточного для выравнивания температуры изделия по всему сечению. Выдержка должна быть настолько короткой, чтобы не началось превращение аустенита в троостит. Кривая охлаждения при ступенчатой закалке. После окончания выдержки изделие охлаждают на воздухе. В это время в стали происходит превращение аустенита в мартенсит. При такой закалке значительно уменьшаются внутренние напряжения в стали, так как превращение аустенита в мартенсит начинается одновременно по всему сечению изделия и протекает при медленном охлаждении его на воздухе. Ступенчатая закалка широко применяется при массовом производстве инструментов и других изделий малых сечений.