Дефекты, возникающие при термической обработке стали

К основным дефектам, которые могут возникнуть при закалке стали, относятся:

  • трещины;
  • деформации (коробление);
  • недостаточная твердость;
  • обезуглероживание и окисление поверхности;
  • повышенная хрупкость.



Трещины возникают при закалке в тех случаях, когда внутренние растягивающие напряжения 1 рода превышают сопротивление стали отрыву. Трещины образуются при температурах ниже точки Мн, чаще после охлаждения. Склонность к образованию трещин возрастает с увеличением в стали содержания углерода. Кроме того, трещины образуются в изделии из-за концентраторов напряжений (резкое изменение формы сечения — местные углубления, выступы отверстия и т.д.). Трещины — неустранимый дефект.

Желательно:

  • проводить закалку с возможно более низких температур;
  • медленное охлаждение в мартенситном интервале температур (ступенчатая закалка, изотермическая);
  • выполнение отпуска немедленно после закалки.

Деформации (изменение размеров и формы изделий) происходят в результате термических и структурных напряжений под действием неоднородных объемных изменений, вызванных неравномерным охлаждением и фазовыми превращениями. Тонкие длинные изделия охлаждаются в зажатом состоянии (в штампах, прессах, приспособлениях).

Недостаточная твердость закаленной зоны объясняется недогревом или недостаточно интенсивным охлаждением. Необходимо перемешивать, чтобы снять паровую рубашку с детали, или применять вместо простой воды водные растворы солей или щелочей.

Обезуглероживание и окисление поверхности происходит при нагреве в пламенных или электрических печах без контролируемой атмосферы. В этом случае увеличиваются припуски на механическую обработку деталей. Желательно применять искусственную атмосферу в печах или нагрев осуществлять в соляных ваннах.

Повышенная хрупкость — дефект закалки от слишком высоких температур (более высоких, чем требуется), при которых произошел значительный рост зерен аустенита. Дефект обнаруживается механическими испытаниями по излому. Устраняется повторной закалкой от нормальных температур.





Дистанционное обучение по разным предметам