Технология термической обработки металлов с применением индукционного нагрева
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 11 12 13 14 15 16 17... 41 42 43
|
|
|
|
стар углеродистой стали весьма возможно, характер структуры переходное зоны будет приближаться к характеру, получаемому при сквозном нагреве. На рис. 3.2, б показано распределение твердости доэвтектоидной стали при нагреве в различных режимах. Чем быстрее нагрев, тем выше закалочная температура и тем круче падает температура по мере удаления от поверхности. Из рисунка видно, что при достижении закалочной температуры на одинаковой глубине кривые твердости различаются только в нижней части, глубина же закаленного слоя хк будет практически одинаковой. Применение душевого охлаждения при поверхностной закалке в сочетании с возможностью отвода тепла в ненагретую сердцевину создает особые условия, при которых скорость охлаждения поверхностных слоев не зависит от сечения закаливаемого изделия. Поэтому если твердость поверхности при объемной закалке снижается с увеличением площади сечения изделия, то при поверхностном нагреве она остается неизменной и не зависит от размера изделия. Чем больше сечение, тем больше разница в твердости поверхностно и объемно закаленного изделий. Возможность отвода тепла в холодную сердцевину изделия при поверхностной закалке способствует ускорению охлаждения на внутренней границе нагретого слоя. Это приводит к тому, что при поверхностной закалке можно получить структуру мартенсита на глубине большей, чем при сквозном нагреве. Другими словами, при поверхностном нагреве увеличивается прокаливаемость стали. При термической обработке с использованием индукционного нагрева и душевого охлаждения можно получить на изделиях твердость существенно выше, чем после термической обработки с использованием печного нагрева и охлаждения погружением. Это явление названо сверхтвердостью. Причин появления сверхтвердости несколько и действуют они в совокупности: 1)мелкозернистость и мелкоблочность образующегося при быстром нагреве аустенита и мел'коигольчатость и внутреннее двойникование возникающего из него при интенсивном душевом охлаждении мартенсита; 2)исключительно благоприятное распределение по сечению поверхностно закаленного изделия остаточных напряжений, обеспечивающих наличие максимума сжимающих напряжений на поверхности изделия; 3)подавление в значительной степени распада мартенсита в период охлаждения при закалке интенсивным душем (см. рис. 1.4). Исследования показали, что если за счет первых двух факторов можно повысить твердость на 1—3 ед. НКС, то с учетом подавления распада мартенсита в процессе закалки твердость можно повысить на 4—6 ед Н1*С5 (см. рис. 3.1). Мартенситное превращение в стали с относительно низким содержанием углерода начинается при температурах 300—350 °С, когда распад образовавшегося мартенсита протекает интенсивно. Ускорение охлаждения, сокращение периодаТгребывания мартенсита в области температур отпуска приводят к повышению твердости таких сталей в большей мере, чем сталей с высоким содержанием углерода, у которых начало мартен-ситного превращения смещается в область более низких температур. В практике высокочастотной поверхностной закалки ие всегда удается использовать описанное явление сверхтвердости. Объясняется это тем, что часто невозможно применить требуемые для этого условия охлаждения, так как интенсификация охлаждения в области температур мар-тенситного превращения в ряде случаев способствует неоднородности охлаждения и увеличивает перепад температур по сечению, что может вызвать появление неблагоприятных внутренних напряжений и трещин (см. п. 3.7). Кроме того, поверхностно закаленные детали подвергают, как правило, отпуску или при закалке применяют самоотпуск (см. п. 3.6), что вызывает распад мартенсита, сопровождающийся снижением твердости. 3.4. ПОВЕРХНОСТНАЯ ЗАКАЛКА ПРИ ГЛУБОКОМ НАГРЕВЕ Применение сталей с ограниченной или регламентированной прока-ливаемостью позволяет получить поверхностную закалку детали при глубоком нагреве [17] '. Это вносит определенные особенности как в технологический процесс, так и в получение качественных результатов закалки. Поскольку применяемая в этом случае сталь имеет ограниченную прокаливаемость, то при глубоком и даже при сквозном нагреве слой, закаленный на мартенсит, определяется именно свойством стали — ее прокаливав мостью. Более глубокие слои, поскольку они прогреваются также до закалочных температур, после нагрева имеют структуру аустенита, который при охлаждении испытывает превращение перлитного типа с образованием троостита и сорбита. При поверхностной закалке деталей больших габаритов описанные условия могут быть созданы для обычных углеродистых и малолегированных сталей, так как стали этого класса имеют ограниченную прокаливаемость. В большинстве же случаев при закалке деталей машиностроения глубина закаленного слоя должна быть назиачительной. Поэтому приходится применять специальные стали с пониженной прокали-ваемостью. Характерным свойством сталей с пониженной прокаливаемостью является большая критическая скорость закалки, что требует применения очень интенсивного охлаждения. Это достигается с помощью специальных охлаждающих систем и большого расхода наиболее активной охлаждающей жидкости — воды, подаваемой в виде душа или быстрого потока. В противном случае в поверхностно закаленном слое образуются участки троостита — продукта распада аустенита в области высоких температур. На рис. 3.3 показаны кривые распределения твердости по сечению изделия диаметром 24 мм, изготовленного из стали пониженной прокали 1 Примененный автором работы [171 термин "глубинный" использование теории индукционного нагрева, когда глубина нагрева не выходит за пределы горячей глубины проникновения тока (см. вып. 1). Поэтому здесь применен термин "глубокий", что по существу является более правильным.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 11 12 13 14 15 16 17... 41 42 43
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
