Объемной закалке в
станкостроении подвергается около 35—40% всех упрочняемых деталей.
Метод этот универсален, для его использования, как правило, не требуется
применения специализированного оборудования н оснастки, что является
весьма важным преимуществом при изготовлении деталей в условиях единичного
и мелкосерийного производства, характерного для
станкостроения.
Как следует из табл. 1, объемной закалке подвергаются ответственные
длинномерные детали (винты, накладные направляющие передач скольжения
и качения), детали со сложной геометрией рабочего профиля (кулачки,
копиры), кольцеобразные детали узлов качения и др., а также разного
рода оправки, детали пружинного типа и детали, к твердости которых
предъявляются невысокие требования. Закалке подвергают и цементуемые
детали.
Нагрев при закалке проводится в
камерных или шахтных электропечах, а
также соляных электрованнах.
В качестве охлаждающей среды
при закалке легированных сталей применяют масло или расплав солей.
Для увеличения закаливающей способности расплава в него вводится вода
[1 ]. При изготовлении деталей из стали 7ХГ2ВМ
закалка, как правило, осуществляется на воздухе.
Выбор охлаждающей среды для
конкретной детали зависит от требований, предъявляемых к ее твердости и
размеров поперечного сечения, характеризуемого ^экв *. рассчитываемым по размерам наиболее
массивной части детали (табл. 2), на которой требуется получить заданную
твердость [3]. Если в детали несколько массивных частей, то Оэкз определяется для каждой из
них и нз полученных значений выбирается максимальное. Основные режимы
закалки и отпуска деталей с различным эквивалентным размером из
применяемых сталей, упрочняемых объемной закалкой с охлаждением в масле,
расплаве солей, в том числе с добавлением воды, и на воздухе
приведены в табл. 3.
Следует отметить, что сквозная
прокаливаемость деталей станков необходима лишь в отдельных случаях,
когда это диктуется условиями их эксплуатации, а также при
необходимости проведения правки в процессе закалки, если коробление детали
в результате термической обработки превышает допустимое (например, винтов
передач качения и скольжения, накладных направляющих и
других длинномерных деталей)>
При закалке деталей,
подвергаемых правке, охлаждение в свободном состоянии (в масле,
расплаве солей или на воздухе) проводится до температуры начала
мартенситного превращения. Дальнейшее охлаждение до температуры
окружающей среды, сопровождающееся мартеиситным превращением,
проводится в прессе или приспособлении, фиксирующее прямолинейность
детали. Возможна также свободная правка поперечным
изгибом.
Ориентировочная
продолжительность охлаждения цилиндрических деталей по всему сечению от
температуры нагрева под закалку до температуры начала мартенситного
превращения (начала правки) может быть определена по табл. 4, а также по данным [8].
Закалка с охлаждением в
расплаве солей, в том числе с добавлением в него воды, нашла широкое
применение на станкостроительных заводах благодаря ряду существенных
преимуществ перед закалкой с охлаждением в масле: повышается вязкость
стали, исключаются в ряде случаев операция низкотемпературного
отпуска и образование трещин, обеспечивается более высокая
поверхностная твердость на деталях больших сечений, что снижает
потребность в высоколегированных сталях.
В станкостроении применяется
расплав солей состава 55% KN03 и 45% NaN02,
содержащий 0,2—1,2%
Н20; температура его поддерживается в интервале 180—350° С Воду вводят при помощи
специального приспособления (А. с. № 202983, № 238572) при обязательном
перемешивании расплава сжатым воздухом, предварительно осушенным и
очищенным от масла.
