Закалку выполняют так, чтобы
мартенситное превращение происходило только частично. Изделие охлаждают до
90—100° С (т. е. на 75—100° С ниже точки Мн). Для
этого инструмент из углеродистых и низколегированных сталей выдерживают
в воде или в водных растворах солей и щелочей 5—10 с до
потемнения поверхности, а инструмент из легированных сталей — в масле
от 30—60 с до 10—15 мин (и больше) в зависимости от сечения
изделия. Затем, не допуская дальнейшего охлаждения, инструмент переносят в
горячие среды (170—180° С) для снятия возникших напряжений и частичного
отпуска полученного мартенсита. При этом инструмент небольшого
сечения выдерживают 2—5 мин, а более крупный — в зависимости от
размеров — 30—60 мин. После этого его охлаждают на воздухе для образования
мартенсита из непревратившегося ранее аустенита и подвергают
отпуску для снятия напряжений.
Закалка в штампах. Такую
закалку применяют для предупреждения деформации (коробления)
преимущественно длинного или плоского инструмента.
Закалка при индукционном
нагреве. Закалку этого вида применяют для инструмента, который должен
иметь закаленный слой определенной толщины (метчиков, напильников,
вытяжных штампов и т. д.) или высоты (ножовочных полотен, некоторого
слесарно-монтажного инструмента). При этом производительном способе
нагрева обеспечивается большая стабильность свойств в разных партиях
инструмента, поскольку процесс легко автоматизируется, уменьшаются
обезуглероживание и окисление благодаря малой продолжительности
нагрева.
Для такой закалки наиболее
пригодны низколегированные стали, менее чувствительные к перегреву и
получающие по сравнению с углеродистыми более равномерную твердость
закаленного слоя при охлаждении в воде.
Применение легированных сталей
повышенной и высокой производительности целесообразно, если необходимо
использовать их лучшую закаливаемость, чтобы уменьшить деформацию
инструмента и получить возможность охлаждать его в масле, горячих
средах или на воздухе.
Закаливаемость и
прокаливаемость ииструмеитальных сталей. Методы определения.
Закаливаемость доэвтектоидных углеродистых инструментальных
сталей при охлаждении в обычной среде (вода 20° С) зависит от
содержания углерода (они получают высокую твердость НЯС :> 60 при
содержании углерода свыше 0,6%). Закаливаемость заэвтектоидных и
ледебуритных инструментальных сталей, определяется от степени
насыщения аустенита углеродом при нагреве под закалку. Содержание углерода
в этих сталях неоднозначно определяет закаливаемость,
поскольку состав аустенита при нагреве под закалку из-за присутствия
избыточных карбидов не соответствует составу стали.
Прокаливаемость нетеплостойких
инструментальных сталей (особенно углеродистых и низколегированных) —
очень чувствительное свойство. Она относительно невелика и может
заметно изменяться у разных плавок одной марки, что сказывается на
качестве инструмента.
Прокаливаемость полутеплостойких и
теплостойких инструментальных сталей значительно выше, чем нетеплостойких,
что объясняется их высокой леги-рованностью.
Колебания в прокаливаемости разных
плавок одной марки не очень значительны и мало влияют на качество
инструмента
Определение прокаливаемости
малопрокаливающихся инструментальных сталей (углеродистых и
низколегированных). Эти стали (У7—У13, 9ХФ, 11ХФ, 13Х и др.)
прокаливаютси в толщинах до 8—15 мм при резком охлаждении (в
воде). На металлургических заводах прокаливаемость устанавливают по
виду излома закаленных образцов или измерением твердости в поперечном
сечении.
Отожженные образцы сечением 20Х 20
и длиной 60—100 мм с надрезом глубиной 3 мм посредине нагрЛзают на
760, 800 и 840°С с выдержкой после прогрева 20 мин при 760 и 800° С и
15 мин при 840° С и охлаждают в воде (температура 10—25°
С).
Прокаливаемость определяют по
шестибалльной шкале по ГОСТ 1435—74 (рис. 2). Получаемый балл указывают в
сертификате плавки.
На машиностроительных заводах
прокаливаемость определяют в случаях, если сталь подвергли
дополнительной ковке и отжигу или если она предназначена для
крупного инструмента диаметром или стороной более 25 мм.
Диаметр (сто-
