Закалка и отпуск стали 45

Обработка стали, выполняемая в процессе термические обработки, считается одной из важнейших операций в металлургии и автомобилестроении. При воплощении технологии PC 45 изделие приобретает необходимую прочность, существенно расширяя сфера применения производимых изделий. Если понадобится можно выполнять закалку стальные изделия, дома строго выполняя технологию. При закалке лезвия ножа дома допускается достичь увеличения характеристик прочности изделия в 3-4 раза.

Изменения структуры металла

При нагреве конструкционной специализированной стали 45 до аустенитного уровня, происходит изменение состояния структурной решётки железа с переходом из объемно-центрированной в гранецентрированную структуру. Выполняется перемещение углерода входящего в перлитовый песок и представляющего собой очень мелкие кристаллы Fe3C (цементита) в гранецентрированную измененную решётку железа.

Структура стали 45 после отжига и закалки

В ходе охлаждения происходит быстрое уменьшение температуры отделываемой стали, однако из-за замедления скорости перемещения атомов углерода они остаются внедренными в новую решётку железа, организуя твёрдую пересыщенную структуру, имеющую напряжение внутри. Решётка превращается в тетрагональную с ориентацией в одном направлении.

Происходит образование игольчатых очень маленьких структур имеющих наименование мартенсит. Этот вид кристаллов придаёт металлу большую прочность, твердость и усовершенствованные характеристики. Происходит образование одновременно двух вариантов кристаллов аустенита и мартенсита, которые влияют друг, на друга создавая внутреннее избыточное напряжение. При энергичном воздействии на металл внешних сил происходит обоюдная компенсация двух вариантов кристаллов, прибавляя структуре крепость.

Термообработка металла

Для изменения параметров стали выполняется термообработка с соблюдением нужных режимов влияния.

Процесс термообработки состоит из процессов:

• отжига;
• нормализации;
• старения;
• закалки и отпуска.

Режимы термические обработки стали 45

Закалка и отпуск стали в большинстве случаев зависят от нескольких моментов:

• режима температур;
• скорости увеличения температуры;
• временного промежутка влияния на металл больших температур;
• процесса охлаждения (скорости температурные изменения охлаждения среды или жидкости).

Закалка стали

Процесс закалки стали состоит в проведении термические обработки заготовок с нагреванием до температуры выше критичной с будущим ускорением охлаждения. Данное состояние содействует повышению прочности и твердости (HRC) стали с одновременным снижением пластичности и улучшением потребительских параметров.

Режим влияния температуры охлаждения металла зависит от численности содержания углерода и легирующих присадок в стали.

В результате проведения закалки стали заготовки покрываются налетом окалины и частично теряют присутствующий углерод, по этому технология должна обязательно соблюдаться согласно установленному регламенту.

Охлаждение металла должно проходить быстро, для устранения изменения аустенита в сорбит или троостит. Охлаждение должно выполняться точно согласно графика быстрое остывание заготовок, приводит к появлению маленьких трещин. В процессе охлаждения от 200 °C до 300 °C происходит искусственное сдерживание при постепенном остывании изделий для этого, могут применяться охлаждающие жидкости.

Закалка стали при помощи ТВЧ

При проведении верхней закалки при помощи ТВЧ процесс нагрева изделий выполняется до более большой температуры.

Это вызвано 2-мя факторами:

1. Нагрев выполняется в минимально возможное время с быстрым изменением и переходом перлитового песка в аустенит.
2. Реакция перехода должна выполняться в короткие сроки за короткий временной промежуток при большой температуре.

Закалка ТВЧ (токами высокой частоты)

Процессы, протекающие при обыкновенной закалке в печи с применением ТВЧ, имеют разные характеристики и ведут к изменению твердости (HRC) заготовок:

1. При нагревании в печи скорость составляет, 2-3 °С/сек до 840 – 860 °С.
2. С применением ТВЧ – 250 °С/сек до температуры 880 – 920 °С или в режиме при 500 °С/сек – до 980 – и 1020 °С.

Нагрев деталей во время использования ТВЧ выполняется до более большой температуры, но перегрева заготовки не происходит. В процессе обработки с использованием ТВЧ время операции нагрева сильно уменьшается, что помогает сохранению размера и структуры зерна. Во время выполнения операции закалки ТВЧ твердость металла ( HRC) увеличивается на 2-3 един. по Роквеллу.

Процесс нагрева

Заготовки из стали греются в печах. При нагревании инструмента применяется подготовительный подогрев некоторых частей с применением

• печей с температурой среды работы от 400 °С до 500 °С;
• в специализированных соляных ваннах с погружением на 2-4 сек. 2-3 раза.

В первую очередь должно выполняться требование одинакового прогрева всего изделия. Строго выдерживаться требование одновременного помещения деталей в печь с соблюдением времени нагрева деталей.

Использование мер для защиты

В процессе термообработки происходит постепенное выгорание углерода и образование налета окалины. Для устранения ухудшения качества металла и его защиты применяются защитные газы, которые закачиваются в ходе процесса закаливания. В печь имеющую непроницаемую камеру, где происходит термическая обработка при помощи специализированного генератора, закачивается газ нашатырный спирт или метан.

При отсутствии герметичных печей операции обработки производятся в специализированной герметичной таре, куда заранее сыпется чугунная стружка для устранения выгорания углерода.

Во время обработки заготовок в соляных ваннах металл защищен от окисления, а для создания обязательных условий для сохранения уровня углерода содержание ванной 2-х кратно в течении 24 часов раскисляется борной кислотой, кровяной солью или бурой. При температуре обработки в температурном диапазоне 760-1000 °С в качестве раскислителя может применяться кокс.

Применение специализированных жидкостей охлаждения

В ходе проведения тех. процесса для охлаждения деталей по большей части применяется вода. Качество охлаждающей жидкости можно скорректировать, добавив соду или специализированные соли, что может оказать влияние на процесс охлаждения заготовки.

Для сохранения процесса закалки абсолютно запрещено применять содержащуюся в нем воду для чужих операций. Вода должна быть чистой и иметь температуру от 20 до 30 °С. Запрещено применять для закалки стали водопроводную воду.

Состав смесей солей и щелочей, используемых в качестве закалочных сред

Этот способ закалки применяется исключительно для цементированных изделий или имеющих обычную форму.

Изделия, которые имеют замысловатую форму, сделанные из конструкционной специализированной стали охлаждаются в 5% растворе каустической соды при температуре 50-60 °С. Операция закалки, проходит в помещении, оборудованном вытяжной вентиляцией. Для закалки заготовок сделанных из высоколегированной стали используют минеральные масла, причем скорость охлаждения в масленой ванне не зависит от температуры масла. Непозволительно перемешивание масла и воды, что может привести к образованию трещин на металле.

При закалке в масляной ванне следует осуществлять ряд правил:

1. Беречься возгорания масла.
2. При охлаждении металла в масле происходит выделение вредоносных газов (в первую очередь наличие вентиляции вытяжной).
3. Происходит образование налета на металле.
4. Масло теряет собственные свойства при интенсивном применении для охлаждения металла.

При проведении процесса закалки стали 45 нужно соблюдать тех. процесс с соблюдением всех операций.

Отпуск стали 45

Тех. процесс отпуска стали проходит в зависимости от нужной температуры:

• в печах с циркуляцией принудительного типа воздуха;
• в специализированных ваннах с селитровым раствором;
• в ваннах с маслом;
• в ваннах заполненных расплавленной щелочью.

Температура для проведения процесса отпуска зависит от марки стали, а сам процесс изменяет структуру и содействует уменьшению напряжения металла, а твердость уменьшается на малую величину. В результате проведения всех операций заготовка подвергается техническому контролю и отправляется заказчику.

При закалке и отпуске металла дома нужно неукоснительно выполнять технологию и технику безопасности выполнения работ.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.