Можно применять четыре способа
закалки деталей, которые схематически изображены в виде кривых охлаждения
на диаграмме переохлажденного аустенита (рис. 3). Область применения
этих способов, их преимущества по сравнению с закалкой в масле и
недостатки приведены в табл. 5. Эти данные надо учитывать При выборе
способа закалки для каждой конкретной детали.
2. ПОВЕРХНОСТНАЯ ЗАКАЛКА
С ИНДУКЦИОННЫМ НАГРЕВОМ
Основная номенклатура деталей
металлорежущих станков, подвергаемы» поверхностной закалке с индукционным
нагревом, а также используемые марки стали и чугуна приведены в табл. 1,
данные о способах закалки и универсальных закалочных станках — в табл.
6.
Непрерывно-последовательный способ
закалки применяют для деталей диаметром до 140—150 мм, имеющих форму
тела вращения. Нагрев проводят в кольцевом индукторе при вращении
детали и одновременном перемещении ее с равномерной скоростью
относительно индуктора. При закалке длинномерных деталей (длиной более
2—2,5 м) в ряде случаев деталь только вращается, а индуктор перемещается
вдоль ее оси. Способ может также применяться при упрочнении плоских
деталей. Охлаждение при закалке проводится водой или эмульсией, которые
пропускают через спрейер, или погружением в масло (зеркало масла должно
быть расположено непосредственно у индуктора). Удельная мощность при этом
способе нагрева значительна и составляет 1,5—2
кВт/см2.
Одновременный способ нагрева
применяют для закалки отдельных участков деталей, например рабочих
профилей кулачков, червяков с небольшой длиной рабочей части и др. Нагрев
проводится в индукторе, который полностью охватывает упрочняемую
поверхность. Необходимая удельная мощность составляет 0,3—0,5
кВт/см2. Охлаждение при закалке спрейериое или погружением в
масло.
При закалке одновременным способом
средненапряженных зубчатых колес на 2—3 мм ниже дна впадины (см. табл. 1)
нагрев венца с модулем зубьев до 3,5 мм должен проводиться током частотой
66 кГц, а с модулем свыше 3,5 до 6 мм —
током частотой 8 кГц (зубчатые колеса с большим модулем закалки с
одновременным нагревом не подвергают).
Последовательный способ закалки
заключается в поочередной обработке отдельных участков детали и является
комбинацией непрерывно-последовательного п одновременного
способа.
Минимальная толщина закаленного
слоя при упрочнении этими способами должна составлять: 1,2 мм — для
обеспечения требуемого сопротивления смятию и контактному (усталостному)
нагружению и 0,6 мм — для обеспечения требуемой стойкости против
изнашивания.
Способ обкатки применяется для
упрочнения цилиндрических, конических и криволинейных поверхностей
крупногабаритных чугунных и стальных деталей, для нагрева которых
одновременным или непрерывно-последовательным способом мощность
генератора недостаточна; способ обкатки заключается в
последовательном нанесении закаленных полос на упрочняемую
поверхность [9].
При этом способе деталь, ось
которой расположена горизонтально, вращается со скоростью 2—4 мм/с, а
петлевой индуктор с ферритовым магнитопро-водом закреплен параллельно
закаливаемой поверхности. Длина активной части индуктора при мощности
установки 60 кВт и частоте тока 66 кГц может достигать 400 мм.
Охлаждение при закалке проводится с помощью спрейера или жидкостью, в
которую погружена деталь. Необходимо учитывать, что при этом способе на
стыках закаленных полос в результате отпуска образуются зоны с
пониженной твердостью (до HRC 30—35).
Закалка способом обкатки
проводится на специализированных станках. В качестве примера в табл. 6 приведены характеристики станка, который
используется заводом «Красный Пролетарий» им. А. И. Ефремова для
закалки рабочих участков колонны токарного полуавтомата, мод. 1К282;
материал чугун СЧ
21—40.
