Что такое Закалка

Значение слова Закалка по словарю Ушакова:

ЗАКАЛКА закалки, мн. нет, ж. (разг.). То же, что закал в 1 знач. Закалка стали. Кинжал был сделан из стали особой закалки. Он получил в детстве хорошую закалку.

Что происходит внутри стали

Независимо от технологии поверхностной закалки металлической заготовки, в основе процесса лежит ее быстрый подогрев до более высокой температуры, чем точка фазового превращения для выбранного сплава. После этого деталь сразу остужают.

proiskhodit-vnutri-stali.jpg
В основе процесса лежит подогрев металла.

В результате внутри стальной конструкции формируются такие зоны:

  1. Полная закалка. Речь идет о поверхностных слоях металла с мартенситной структурой, на которые оказывается максимальное термическое воздействие. Их толщина зависит от особенностей дальнейшей эксплуатации детали: 1,5‑3 мм для конструкций, подвергаемых усталостному износу, 10‑15 мм для изделий, которые должны выдерживать повышенные контактные нагрузки.
  2. Частичная закалка. Слои имеют феррито-мартенситную структуру. Твердость металла в этой зоне ниже, чем в поверхностной.
  3. Отсутствие термической обработки, влияющей на кристаллическую решетку материала.

В сравнении со стандартной процедурой полного закаливания заготовок при поверхностном воздействии выбирают на 100‑200 °С более высокую температуру. Выдержка времени не нужна.

Отпуск после закалки

Основная задача проведения процедуры повторного нагрева детали — снятие внутренних напряжений и приведение характеристик материала к требуемым показателям. Устраняется неравновесность внутренней структуры сплава. Более устойчивого состояния металла достигают при условии преобразования остаточного аустенита и распада тетрагонального мартенсита. Интенсивность внутренних процессов зависит от режима отпуска.

otpusk-posle-zakalki.jpg
При повторном нагреве детали происходит снятие внутренних напряжений.

Низкий

При работе с инструментальными сталями снять внутренние напряжения, снизить хрупкость материала, увеличить твердость и стойкость к истиранию можно при низкой температуре нагрева (до +150…+250 °С). Выдержка времени составляет 1‑3 часа.

Средний

При изготовлении деталей машин, для которых важна высокая упругость (рессор, пружин) термообработку выполняют при +250…+400 °С. В результате внутренняя структура преобразуется в тростит отпуска. Изделия обладают стойкостью к динамическим нагрузкам, твердостью.

Высокий

Для обработки конструкционных сталей рекомендуют температуру повторного нагрева +450…+680 °С в течение 1 часа. За счет этого формируется кристаллическая решетка, обладающая повышенной пластичностью, твердостью и вязкостью, что обеспечивает стойкость готовых изделий к динамическим, ударным, статическим нагрузкам.

Полиморфность металлов

Явление образования нескольких разных по характеристикам простых веществ на базе одного химического элемента называют аллотропией. При этом возможно изменение структуры и свойств материала, состоящего из того же вида атомов (углеродсодержащие алмаз и графит имеют разную твердость, физическую структуру, цвет). Другое название этого явления — полиморфизм. У металлов он проявляется в основном при температурной обработке.

Происходит перестройка кристаллической решетки. Одновременно вещество приобретает новые свойства (изменяется электро- и теплопроводность, плотность, теплоемкость), переходя в новую модификацию. Аллотропия стальных сплавов применяется в промышленности для увеличения прочностных показателей.

Под действием температуры улучшаются характеристики урана, олова, железа, кобальта, бериллия, титана.

Лазер

Это устройство, в наше время используемое достаточно широко в самых разных областях человеческой деятельности, нашло применение и в металлообработке. Метод не требует последующего охлаждения, поскольку воздействие луча кратковременно и влияет оно на самый верхний слой металла, вызывая желательные изменения кристаллической структуры. «Лазерная заточка» действительно обеспечивает длительно отсутствие потребности острить режущий инструмент (в основном для них и применяется), если при изготовлении его действительно применен этот метод. Однако следует учитывать, что в наш контрафактный век надпись на изделии не всегда соответствует истине. Иногда таким клеймом украшен и продающийся на уличном ларьке какой-нибудь дешевый нож-«бабочка». Поверхностная закалка лучом лазера – технология недешевая, она доступна лишь ведущим производителям инструмента.

Читайте также:  Ортодонтическая проволока: свойства, предназначение и материалы изготовления

nozh-babochka-poverhnostnaya-zakalka.jpg

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий