Закалка в защитной среде

Закалка металла в защитной среде – особый вид термической обработки, подразумевающий нагрев до вышекритических температур и одновременное введение газовой среды в печную атмосферу в процессе закаливания стали для исключения обезуглероживания и окисления деталей.

В результате превращений металл, сохраняя углеродный состав и приобретая мартенситную структуру, получает предельную твердость, прочность и износостойкость, улучшаются его магнитные и антикоррозионные свойства. При этом, благодаря защитной газовой среде, поверхность деталей остается неокисленной светлой, серебристо-белой.

Интерес к закалке металла в защитной среде или к так называемой газовой закалке постоянно увеличивается. Это объясняется рядом экологических и эксплуатационных преимуществ данной технологии по сравнению с классической масляной закалкой. Более однородная скорость охлаждения за счет пониженных термоградиентов значительно снижает уровень искажений в закаливаемых деталях, а регулирование скорости и давления газа позволяет варьировать саму скорость охлаждения.

Эти преимущества и целый ряд других факторов способствуют увеличению роста спроса на данный вид термической обработки металла.

Закалка металла в защитной среде как технологический процесс

Закалка как вид термической обработки металла подразумевает нагрев стали до температур выше критических (различных для доэвтектоидной и заэвтектоидной сталей), при которых изменяется либо тип кристаллической решетки, либо в матрице происходит растворение существующих при низких температурах фаз, с последующей выдержкой при заданной температуре и охлаждением. Обязательный завершающий этап при термической обработке таким способом – отпуск металла, уменьшающий хрупкость и напряжение, и наделяющий сталь требуемыми механическими свойствами.

Взаимодействие печной атмосферы и поверхности стали в условиях нагрева приводит к обезуглероживанию и окислению металла, что отражается на прочности, износостойкости и механических свойствах деталей. Избежать этого помогает введение в рабочую зону печи защитной газовой среды.

На нашем заводе процесс закалки в защитной среде проходит в современной закалочной печи камерного типа "Накал". Защитной средой выступает газ метан. Стабильность технологического процесса и достижение высоких свойств металла обеспечивают:

регулятор углеродного потенциала (на базе кислородного зонда)

автоматическое поддержание требуемого состава печной атмосферы

автоматическая подача добавочного воздуха

Для отпуска применяется камерная отпускная печь, оборудованная вентиляторами и экранами, создающими систему принудительного циркулирования печной атмосферы.

Сегодня закаливание в защитной газовой среде используется практически для всех марок стали, которые традиционно закаливались в масле, для деталей усложненной формы, деталей с переменным поперечным сечением, инструментальных сталей. Особенность метода закалки – это один из основных способов термообработки для придания стали упрочняющих свойств.

Назначение закалки в защитной среде

Закалка в защитной среде позволяет добиться предельной твердости стали, улучшить износостойкие, антикоррозионные, магнитные свойства деталей.

Инструментальные стали подвергают закалке и отпуску для придания им повышенной твердости, прочности, износостойкости. В случае с конструкционными сталями возможно повышение пластичности и вязкости.

Структурные изменения

В результате закалки в защитной среде происходит растворение структурно-свободных фаз, фиксируется насыщенный или перенасыщенный твердый раствор. Углеродный состав детали сохраняется, на выходе получаем метастабильные структуры, критическая скорость закалки обеспечивает мартенситную структуру.

Преимущества технологии

гибкое изменение скорости охлаждения, обеспечивающее полное упрочнение многих сталей

однородность охлаждения за счет создания направленного газового потока и возможности управления им

деформации деталей сводятся к минимуму за счет более тщательного управления скоростями разогрева и закалки

светлая, серебристо-белая неокисленная поверхность деталей

достаточно промывки горячей водой без пескоструйной очистки

На протяжении более чем 10 лет наш завод специализируется на профессиональной химико-термической обработке металлов и изделий из него. Цех завода признан самым современным на территории края, технологические процессы здесь подвергаются строгому контролю. Нашим клиентам мы гарантируем строгое соблюдение оговоренных объемов работ и сроков ее выполнения.

Заказ услуги "закалка в защитной среде" возможен прямо сейчас по телефонам или с помощью формы обратной связи.

ОСТАВИТЬ ЗАЯВКУ

Новости. Приведена в соответствие требованиям термической обработки Закалочная среда ПК-М.

Приведена в соответствие требованиям термической обработки Закалочная среда ПК-М. Концентрация среды была выполнена прибывшими по нашему техническому заданию специалистами производителя данной среды ЗАО «Политерм -Тюмень». В результате корректирующих мероприятий, испытания признаны положительными. Решением комиссии Закалочный бак ВЗ 15.100.15/0,8П, признан годным к эксплуатации.

18 октября 2014

Новости. Монтаж и пуско-наладка термического оборудования

Специалисты компании «Накал-Промышленные печи» благополучно закончили монтаж и пуско-наладку термического оборудования.

20 октября 2014

Новости. ЗАО "Нелидовский завод гидравлических прессов" закончил монтаж оборудования по спец заказу ПЗТО

ЗАО "Нелидовский завод гидравлических прессов" закончил монтаж и пуско-наладку вновь изготовленного оборудования по специальному заказу ООО «ПЗТО».

25 октября 2014

Новости. Открытие термического участка ООО «ПЗТО»

Закалкой называют вид термической обработки металлов, который заключается в нагреве выше критической температуры с последующим резким охлаждением (обычно) в жидких средах. Критической называют температуру, при которой происходит изменение типа кристаллической решетки, то есть осуществляется полиморфное превращение. Она определяется она по диаграмме «железо-углерод». фото

Свойства стали после закалки

После закалки увеличивается твердость и прочность стали, но при этом повышаются внутренние напряжения и возрастает хрупкость, провоцирующие разрушение материала при резких механических воздействиях. На поверхности изделия появляется толстый слой окалины, который необходимо учитывать при определении припусков на обработку.

Внимание! Некоторые изделия закаляются частично, например, это может быть только режущая кромка инструмента или холодного оружия. В этом случае на поверхности изделия можно наблюдать четкую границу, разделяющую закаленную и незакаленную части. Закаленную часть на клинках называют «хамон», что в переводе на современный язык металлургии означает «мартенсит».

Определение! Мартенсит – основная составляющая структуры стали после закалки. Вид этой микроструктуры – игольчатый или реечный.

Для уменьшения внутренних напряжений и роста пластичности осуществляют следующий этап термообработки – отпуск. При отпуске происходит некоторое снижение твердости и прочности.

Технология закалки

Режим закалки определяется температурой, временем выдержки, скоростью охлаждения, используемой охлаждающей средой.

Способы закалки стали:

• в одном охладителе – применяется при работе с деталями несложной конфигурации из углеродистых и легированных сталей;
• прерывистый в двух средах – востребован для обработки высокоуглеродистых марок, которые сначала остужают в быстро охлаждающей среде (воде), а затем в медленно охлаждающей (масле);
• струйчатый – обычно востребован при частичной закалке изделия, осуществляется в установках ТВЧ и индукторах обрызгиванием детали мощной струей воды;
• ступенчатый – процесс, при котором деталь остывает в закалочной среде, приобретая во всех точках сечения температуру закалочной ванны, окончательное охлаждение осуществляют медленно;
• изотермический – похож на предыдущий вид закалки стали, отличается от него временем пребывания в закалочной среде.

Типы охлаждающих сред

От правильного выбора охлаждающей среды во многом зависит конечный результат процесса.

Для поверхностной закалки и работы с изделиями простой конфигурации, предназначенными для дальнейшей обработки, применяется в основном вода. Она не должна содержать соли и примеси моющих средств, оптимальная температура +30°C.

Внимание! Использовать этот способ охлаждения для деталей сложной конфигурации не рекомендуется из-за риска появления трещин.

Внимание! Для работы с изделиями из углеродистых сталей со сложным химическим составом используют комбинированное охлаждение. Оно состоит из двух этапов. Первый – охлаждение детали в воде, второй, после +200°C, – в масляной ванне. Перемещение из одной охлаждающей среды в другую должно производиться очень быстро.

Какие стали можно закаливать?

Процедурам закалки и отпуска не подвергается прокат и изделия из него, изготовленные из малоуглеродистых сталей типа 10, 20, 25. Этот вид термообработки эффективен для углеродистых сталей (45, 50) и инструментальных, у которых в результате твердость увеличивается в три-четыре раза.

Таблица режимов закалки и областей применения для некоторых видов инструментальных сталей

Рекомендованные сообщения

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Сейчас на странице 0 пользователей

Нет пользователей, просматривающих эту страницу.