где к — постоянный
коэффициент, находящийся в пределах 0,3—1,0; d — средний размер
частиц второй фавы (нитридов, карбидов); /—объемная доля чйотиц второй фазы ко
всему объему стали.
Дополнительное размельчение частиц
второй фазы может достигаться высоко-те-:аоплгурной термической обработкой
[17].
Таким образом, для получения
высоких свойств слоя закалки при нагреве следует применять температуры,
которые (при данной екорости иаирева) соответствуют зерну аустенита
не крупнее устойчивого (д—е на рис. 14) и по
возможности более близкому к начальному.
Применяемые для поверхностной
закалки стали должны иметь пологие характеристики, аналогичные кривой
3 или, что
предпочтительнее, кривой 2 на рис. 14. При таких
характеристиках стали разброс по температуре, связанный с неточностью
поддержания режима нагрева индукционной установкой, а также часто
наблюдаемый при нагреве деталей сложной формы, не ведет к укрупнению зерна
и снижению свойств закаленной стали.
Данные о минимально достижимых
размерах зерна аустенита в различных услоинях нагрева, которые могут
служить критерием того, насколько выбранный режим нагрева близок к
оптимальному, приведены в табл. 4.
Нормализованная структура
доэвтектоидной стали позволяет получить при применении скоростей нагрева в
широком диапазоне (от 2° С и выше) мелкое зерно аустенита 11—12-го балла
(площадью 60—30 мкм2). Ускоренный нагрев при скоростях
нагрева в области фазовых превращений, больших 100° С/с, стали после
улучшения или закалки позволяет получить сверхмелкое зерно аустенита 14—
15-го балла. Этими контрольными цифрами (зерно 11—12-го или 14,—15-го
балла) молено руководствоваться при выборе режимов индукционного нагрева
стали для пои^рхиостной закалки.
Скорость нагрева в области фазовых
превращений и соответственную удельную мощность следует выбирать в
зависимости от требуемой глубины нагрева. Чем тоньше слой нагрева, тем
выше должны быть скорость нагрева и удельная мощность.
Примерные скорости нагрева в
области фазовых превращений и значение удельных мощностей в
Зависимостя от требуемой глубины нагрева приведены в тлбл.
5.
Если деталь нужно прогреть
насквозь (такие случаи встречаются при выполнении
объемно-поверхностной закалки при глубинном нагреве), то нагрев
целесообразно выполнять с изотермической выдержкой, длительность
которой подбирается так, чтобы получить
нагрев на заданную глубину.
Например, при сквозном нагреве
цилиндрической детали'диаметром 50 мм необходима изотермическая выдержка
40—45 с при конечной температуре 850— 870° С и времени подъема до этой
температуры 20—25 с.
Выбор оптимального режима нагрева
проводят следующим образом. Устанавливают режим нагрева, при котором
выполняется целесообразная форма терми-