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... 12 13 14 15 16 17 18... 41 42 43
|
|
|
|
Рис. 3.3. Распределение твердости по сечению образца из стали 55ПП, при закалке (*„ — глубина закаленного слоя) [17]: / — глубокий нагрев; 2 — поверхностный нагрев ваемости (марка 55ПП) и закаленных при разных режимах нагрева: глубоком и поверхностном. В обоих случаях глубина прогрева была больше глубины прокаливаемости стали. Как видно из приведенных кривых, глубина закаленного слоя, определенная как "12 8 4 0 4 8 х,т 30на имеющая в структуре более 50% мартенсита, будет приблизительно одинаковой. Однако распределение твердости за закаленным слоем и твердость сердцевины различны. При поверхностной закалке твердость резко падает на границе закаленного слоя, при закалке с глубоким нагревом даже в сердцевине твердость выше исходной. Анализ микроструктуры показывает, что в последнем случае в сердцевине преобладает структура троосто-сорбита. Свойства стали ограниченной прокаливаемости могут быть использованы и при сквозном прогреве изделия, в том числе и при обычных методах нагрева от внешнего источника тепла. Однако индукционный нагрев вносит в этот процесс определенные качественные преимущества. Прежде всего индукционный нагрев осуществляется значительно быстрее, чем нагрев от внешних источников тепла. Это дает возможность получить после нагрева структуру мелкозернистого аустенита, что, в свою очередь, при последующем охлаждении обеспечивает получение мелкоигольчатого или безыгольчатого мартенсита. Стали с пониженной прокаливаемостью имеют еще лучшие зерновые характеристики благодаря специальным методам выплавки этих сталей и снижению их склонности к росту зерна аустенита. Кроме того, в большинстве случаев поверхностного упрочнения не требуется применять сквозной нагрев, что дает определенные энергетические преимущества индукционному методу. При использовании метода поверхностной закалки с глубоким нагревом к сталям предъявляют специальные требования по технологическим свойствам [17]. Содержание углерода может колебаться в широких пределах (от 0,4 до 1,2 %) в зависимости от требований по твердости и другим эксплуатационным характеристикам. Сталь должна иметь малую склонность к росту зерна аустенита при нагреве и обладать критической скоростью закалки, обеспечивающей требуемую глубину мартенситного слоя. В табл. 3.1 приведены составы сталей 55ПП, 47ГТ и ШХ4РП, наиболее распространенных при поверхностной закалке с глубоким нагревом. 3.5. ИМПУЛЬСНАЯ ЗАКАЛКА В последнее время получила распространение так называемая импульсная закалка, после которой закаленный слой приобретает твердость 65—67 гЩСэ. Инструмент с такой твердостью обладает исключительно вы соки ми режущими свойствами и повышенной износостойкостью. Эти свойства связаны с получением очень тонкой кристаллической структуры, отличной от структуры, получаемой при обычных режимах поверхностной закалки. Выше (в п. 1.3) показано, что при нагреве до закалочных температур в стали происходит рост зерна образовавшегося аустенита. Степень роста зерна зависит как от конечной температуры нагрева, так и от продолжительности пребывания стали в области температур фазовых превращений (аустенитизации). При кратковременном нагреве можно получить мелкое зерно аустенита и после резкого охлаждения зафиксировать мартенсит, характеризующийся настолько мелким зерном, что оно не выявляется методом обычной микроскопии. Получается структура безыгольчатого мартенсита. При импульсной закалке время нагрева исчисляется сотыми долями секунды. Соответственно средняя скорость нагрева составляет более 10 000 °С/с, а время пребывания металла в области аустенитизации — менее 0,05 с. За такое время превращение перлита в аустенит не успевает завершиться при температурах, близких к Л,, и для полной аустенитизации и выравнивания концентрации углерода в металле температура должна быть повышена до 1100—1200 °С. После резкого охлаждения получается безыгольчатый мартенсит тонкого строения. При этом ускоренное охлаждение, как отмечалось выше, способствует предотвращению отпуска возникшего мартенсита и сохранению повышенного содержания в нем углерода. Если импульсная закалка производится током средних частот (2,5— 10 тыс. Гц), при которых глубина проникновения тока в горячий металл достигает нескольких миллиметров и прогрев осуществляется соответственно на такую же глубину, для закалки приходится применять искусственное ускоренное охлаждение, преимущественно водяным душем. При использовании тока радиочастот импульсный нагрев осуществляется в пределах 1 мм. В этих условиях можно обойтись без применения внешних охлаждающих сред. Расчеты показывают [5], что за счет отвода тепла в толщу холодного металла скорость охлаждения в интервале 1000— 500 °С может достигать 1500 °С/с и более, что достаточно для получения мартенсита в улеродистой стали. Сказанное в первую очередь относится к эвтектоидной и заэвтектоид-иой сталям, не имеющим в структуре зерен свободного феррита. В доэв-тектоидной стали рост зернааустенита. начинается сразу после перлитного превращения, т. е. выше А\. Этот рост происходит естественно путем перемещения границ зерен аустенита в сторону зерен феррита. К тому времени, когда полностью завершится превращение избыточного феррита, зерно вырастет настолько, что после закалки получится не безыгольчатый, а мелкоигольчатый мартенсит. Эффект, получаемый при импульсной закалке эвтектоидной стали, в данном случае в полной мере не достигается.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 12 13 14 15 16 17 18... 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 |
