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.