<<
>>

УМЕНЬШЕНИЕ КОРОБЛЕНИЯ ПРИ ЗАКАЛКЕ

Слишком большое коробление при закалке вызывается иногда чисто механическими причинами, например, неудовлетворительной установкой деталей при нагреве. Таких ошибок легко избежать

390              ИНСТРУМЕНТ

\

Однако в общем коробление вызывается появлением внутренних напряжений в инструменте.

Если говорить о напряжениях, возникающих при механической обработке, то их легко устранить при предварительном отжиге для снятия напряжений. Наоборот, гораздо труднее справиться с напряжениями, возникающими при нагреве и охлаждении инструментальной стали, благодаря структурным превращениям и изменениям при этом объема.

Уже упоминались различные меры, направленные на устранение этого фактора. Сюда относятся медленный и равномерный нагрев инструмента, выбор подходящей закалочной среды, правильное введение закаливаемых деталей в охлаждающую ванну, необходимая циркуляция и движение деталей в ванне. Однако этим далеко не всегда удается избежать коробления инструмента при закалке, особенно у сложных деталей. В таких случаях следует применять иные, более подходящие методы закалки.

а)              Прерывистая закалка

При закалке в воде наиболее сильное охлаждение инструмента возникает в то время, когда инструмент имеет температуру в интервале 400—200°. Эта область совпадает с периодом мартенситного образования, что и является собственно целью закалки. Такое совпадение является основной причиной больших напряжений, появляющихся при закалке в воде; вследствие этих напряжений инструмент коробится и может лопнуть.

Этого явления пытаются избежать прерывистой закалкой. Сначала деталь охлаждают в воде до исчезновения красного цвета и тотчас затем переносят для охлаждения в масло. Благодаря этому исключается нежелательное чрезмерно интенсивное охлаждение при температурах 300° и ниже.

Продолжительность охлаждения инструмента в холодной воде зависит от его размеров и формы.

Для малых деталей достаточно 10 сек., для средних и крупных 20—30 сек. При этом обеспечиваются достаточные твердость и глубина закаленного слоя.

б)              Закалка в ванне

При закалке в ванне или так называемой закалке в горячей среде инструмент обычным порядком нагревается до температуры закалки и затем выдерживается в горячей ванне, состоящей из расплава металла или соли, вплоть до выравнивания температур. Вслед за этим осуществляется закалка на воздухе. В этом отношении имеется аналогия с прерывистой закалкой; здесь также имеет место предварительное охлаждение и затем собственно процесс закалки, т.е. мартенситное образование в более смягченной среде. Этот метод можно успешно применять для всех сталей, закаливаемых в масле и при любой форме сечения. Для сталей, закаливаемых в воде, метод неприменим.

Температура расплава в ванне должна быть для среднелегированных сталей, закаливаемых обычно в масле, 180—230е, для высоколегированных сталей с содержанием хрома 5—12% 350—450е, для вольфрамовых сталей для горячих штампов 500—550°. Время выдержки в ванне зависит от формы и размеров сечения инструмента; в среднем можно считать, что для полного выравнивания температуры необходимо 15—30 мин.

В сравнении с обычными методами закалки с непосредственным охлаждением такой метод имеет преимущество в отношении уменьшения брака и коробления при закалке. При закалке в ванне в заключение также необходим отпуск.

в)              Изотермическая закалка

Изотермический отжиг часто смешивают с закалкой в горячих средах, хотя они существенно отличаются друг от друга. Внешне эта закалка примечательна уже тем, что последующего отпуска не требуется. Инструмент согласно такому методу охлаждают до температуры, при которой переход в промежуточную структуру совершается очень быстро. При этой температуре детали выдерживают в ваннах до тех пор, пока полностью не завершатся структурные превращения. Благодаря превращениям возникает структура металла, характерная для среднелегированных сталей, с пределом прочности в интервале 130—180 кГ/мм2. Одновременно с этим связано и повышение вязкости, т. е. как раз того параметра, который столь важен для сталей, предназначенных для горячештамповочного инструмента. Благодаря повышению вязкости можно повысить и твердость штампов и, следовательно, их стойкость. Следует учесть в этой связи и повышение предела усталости, обеспечиваемое изотермической закалкой. Однако для легированных сталей, предназначенных для холодповысадочного инструмента, такой метод почти неприменим, так как достигаемая при этом твердость слишком низка. 

<< | >>
Источник: И. БИЛЛИГМАН. ВЫСАДКА И ДРУГИЕ МЕТОДЫ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ СПРАВОЧНОЕ РУКОВОДСТВО по штамповке сталей и цветных металлов в холодном и горячем состоянии при серийном и массовом производствах. 1960

Еще по теме УМЕНЬШЕНИЕ КОРОБЛЕНИЯ ПРИ ЗАКАЛКЕ:

  1. ТЕРМООБРАБОТКА ИНСТРУМЕНТА
  2. УМЕНЬШЕНИЕ КОРОБЛЕНИЯ ПРИ ЗАКАЛКЕ
  3. ХРОМИРОВАНИЕ
  4. Термическая обработка рабочих деталей штампов. 
  5. Виды и режимы термической обработки сталей
  6. Контроль и дефекты поковок