Поверхностная закалка

Поверхностная закалка

Поверхностная закалка  состоит в нагреве поверхностного слоя стали выше АС3 с последующим  охлаждением для получения высокой  твердости и прочности в поверхностном  слое детали в сочетании с вязкой сердцевиной.

Высокая скорость высокочастотного нагрева (сотни градусов в секунду) обусловливает смещение фазовых  превращений в область более  высоких температур. Следовательно, температура высокочастотной закалки  должна быть выше температуры закалки  при обычном печном нагреве и  тем выше, чем выше скорость нагрева, грубее выделения избыточного феррита  в доэвтектоидных сталях. Например, сталь 40 при печном нагреве закаливается с температур 840–860 °С, при индукционном нагреве со скоростью 250 °С/с —  с температур 880–920 °С, а при скорости нагрева 400 °С/с — с температур 930–980 °C.

Нагрев под поверхностную  закалку может быть произведен токами высокой частоты (ТВЧ) — наиболее распространенный метод или в  расплавах металлов или солей, пламенем газовых или кислородно-ацетиленовых горелок, лазерным излучением.

При проведении поверхностной  закалки, в основном, различают два  способа термической обработки  — общая закалка всей поверхности  и линейная закалка. В первом случае вся закаливаемая поверхность нагревается  одновременно и быстро охлаждается, во втором — нагрев поверхности  осуществляется поэтапно с помощью  мобильного нагревательного устройства и охлаждается непосредственно  за ним следующим спреером — душевым  устройством. Разновидности таких  закалок различаются по способу  относительного движения изделия и  нагревающего устройства.

Закалка всей поверхности  может осуществляться одним из следующих  способов:

• стационарная закалка  — изделие и нагревательное устройство неподвижны. Применима для плоских  или криволинейных поверхностей малой протяженности, например, торцов стержней, клапанов, а также для  цилиндрических поверхностей малой  протяженности, например, цапф коленчатых валов;

• круговая закалка  — изделие вращается, нагревательное устройство неподвижно. Применима для  цилиндрических поверхностей ограниченных размеров — цапф коленчатых и кулачковых валов, крановых болтов и т. п;

• маятниковая закалка  — при неподвижном или вращающемся  изделии нагревательное устройство совершает возвратно-поступательное движение. Применима для плоских  и криволинейных поверхностей малой  протяженности — зубчатых венцов, цилидрических поверхностей ограниченных размеров.

Линейная закалка  проводится одним из следующих способов:

• непрерывно-последовательная закалка — при этом виде закалки  изделие движется в продольном направлении, а нагревательное устройство неподвижно, или наоборот. Применима для плоских  или криволинейных поверхностей, а также направляющих станин. В  случае индукционного нагрева этому  виду обработки подвергаются также  цилиндрические поверхности;

• непрерывно-последовательная круговая закалка — то же, что  и предыдущий случай с дополнительным — вращательным — движением изделия. Используется при обработке длинномерных цилиндрических поверхностей, валов, осей, крановых болтов и т. п.

• тангециальная  непрерывно-последовательная закалка (скользящая закалка) — при неподвижном  нагревательном устройстве изделие  совершает один оборот. Начало и  конец закаленной зоны совпадают. Пригодна только для цилиндрических поверхностей ограниченных размеров, например, колец шарикоподшипников, бандажей и т. п.