Дефекты и брак при термической обработке.

 

1. Низколегированные стали при закалке охлаждают в воде, так же как и углеродистые. Увели­чение содержания легирующих элементов в стали вызы­вает понижение теплопроводности, поэтому время про­грева заготовок увеличивается. Легированные стали необходимо нагревать и охлаждать равномерно и мед­ленно, чтобы не образовались значительные внутренние напряжения, трещины и коробление. Легирование сни­жает критическую скорость закалки, вследствие чего охлаждение проводят в среде масел, а хромовольфрамовых и хромоникельмолибденовых сталей – на воз­духе.

Прокаливаемость легированных сталей зависит от присутствия легирующих элементов в составе стали. Хром, кремний, марганец, никель и особенно молибден улучшают прокаливаемость.

Отпуск требует продолжительной выдержки при бо­лее высоких температурах, поскольку легирование за­медляет процессы превращения в стали. При отпуске некоторых легированных сталей, например хромоникелевых и хромомарганцовистых, резко падает ударная вязкость. Это явление называют отпускной хрупкостью.

Термическую обработку серых, высокопрочных и легированных чугунов проводят либо для увеличения прочности и износостойкости, либо для снятия внутрен­них напряжений, образующихся в отливках, и уменьше­ния твердости.

Для получения закалочных структур чугун нагре­вают до 850...880°С и охлаждают в масле или реже в воде. Для снятия внутренних напряжений, возникаю­щих в результате охлаждения, проводят низкий отпуск. В тех случаях, когда в чугунных отливках вследствие неодинаковых условий охлаждения образуются внутрен­ние напряжения, целесообразно применять отжиг с на­гревом до 500...550°С. Отжиг для понижения твердости и улучшения обрабатываемости чугуна резанием выпол­няют с нагревом отливки до 850...900°С.

2. При выполнении операций термической об­работки необходимо соблюдать правильный темпера­турный режим нагрева и охлаждения. В противном слу­чае могут возникнуть различные дефекты: недостаточ­ная твердость, повышенная хрупкость, обезуглерожива­ние и окисление, коробление, образование трещин и др.

Недостаточная твердость закаленных изделий объяс­няется либо неправильным температурным режимом при нагреве, либо недостаточной скоростью охлаждения при закалке.

Повышенная хрупкость после закалки наблюдается у сталей, нагретых до более высоких температур, чем это рекомендуется.

Обезуглероживание и окисление неизбежно возни­кают в стали при ее нагреве в печах с обычной атмо­сферой. Для предотвращения этих дефектов следует применять защитную атмосферу.

Коробление, деформация и образование трещин при закалке связаны со структурной неоднородностью в раз­личных частях изделий и возникновением внутренних напряжений. Для уменьшения внутренних напряжений и коробления стали при закалке рекомендуется прово­дить охлаждение (когда это возможно) не в воде, а в масле.