сивную охлажденную среду. Это
способствует уменьшению внутренних напряжений в стали.
Закалка с самоотпуском
также является прерывистой. В этом случае охлаждение в закалочной
среде прерывают с таким расчетом, чтобы запаса тепла в стали хватило для
самоотпуска поверхности. В результате при переходе от рабочей к
центральной части инструмента твердость уменьшается
постепенно.
Ступенчатая закалка
состоит в том, что сталь после нагрева и выдержки при температуре
закалки охлаждают в среде, имеющей температуру несколько выше точки
М„, выдерживают в ней, а затем помещают на воздух. Такой вид
закалки способствует выравниванию температуры по сечению
образца.
При изотермической закалке,
как и при ступенчатой, сталь выдерживают при температуре выше
точки М„, но более длительное время. В этом случае аустенит
превращается в верхний бейиит. Сталь после такой обработки имеет
повышенную ударную вязкость.
Поверхностная закалка
проводится для повышения твердости, износоустойчивости деталей из
среднеуглеродистых сталей. Для поверхностной закалки применяют нагрев
токами высокой частоты (индукционный) или газовым пламенем
(газопламенный). Такой обработке подвергают, например, прокатные
валки.
В последнее время все большее
применение находит поверхностная закапка с использованием для нагрева
лазерного излучения. Особенностями лазерной обработки являются
высокие энергия лазерного импульса и удельная мощность излучения,
кратковременность воздействия (около Ю-3 с), большие
скорости нагрева (105—10е °С/с) и
охлаждения.
При облучении в поверхностном
слое стали протекают структурные и фазовые превращения. Воздействие
луча лазера подобно взрыву. В ударных волнах развиваются огромные
давления, приводящие к ■пластической деформации. В результате происходит
размножение и взаимодействие дислокаций, плотность которых в зоне
лазерного воздействия достигает 1011—Ю12
см~2. Кроме того, благодаря высокой эн-ргии лазерного
воздействия, приводящей к увеличению амплитуды колебания атомов, возникает
множество вакансий.
Коэффициенты диффузии железа и
атомов примесей замещения при лазерном воздействии увеличиваются на
порядок по сравнению с их равновесн ми величинами, коэффициенты диффузии
атомов примесей внедрения возрастают еще больше. Поэтому в зоне
лазерного воздействия происходит перераспределение компонентов стали.
При оезком охлаждении мартенситное превращение осуществляется с огромной
скоростью, что вызывает появление больших внутренних напряжений (фазовый
наклеп). В этом случае растворившийся во время нагрева цементит или
карбиды не успевают выделиться.
В результате лазерного
воздействия сталь упрочняется. Твердость поверхности в зависимости от типа
и состава стали может находиться в пределах 6200—9500 МПа, чего нельзя
достичь обычной закалкой. Сталь упрочняется при повышении количества
дефектов структуры, пластических сдвигах, высокотемпературном наклепе,
мартенситном превращении (фазовом наклепе), растворении карбидов и
фиксировать
