Закалка и отпуск

 → Статьи → Закалка и отпуск
После газовой цементации используют закалку непосредственно из цементационной печи, предварительно сделав подстуживание деталей, полученных стальным литьем, до температуры 830 - 850°С. Заключительной операцией термообработки цементированных деталей является низкий отпуск при температуре 160 - 180°С. Отпуск проводится для уменьшения внутренних напряжений и получения высокой ударной вязкости и пластичности деталей.
При отпуске стальные литые детали нагревают до температуры ниже температуры фазовых превращений, выдерживают при этой температуре, а затем медленно охлаждают с заданной скоростью обычно в воздушной атмосфере. Скорость охлаждения при отпуске влияет на величину остаточных напряжений. С повышением температуры отпуска твердость и прочность снижаются, а показатели пластичности увеличиваются. Отпуск в зависимости от интервала температур и скорости охлаждения в значительной мере влияет на конечные результаты термообработки. Низкий отпуск в интервале температур 100 - 200°С применяется для режущего и мерительного инструмента, деталей после цементации. Мерительный инструмент с целью стабилизации размеров подвергают отпуску с более длительными выдержками. Средний отпуск в диапазоне 350 - 500°С применяется для отпуска рессор, пружин, штампов и т. д. Высокому отпуску в диапазоне 500 - 650°С подвергаются детали, которые испытывают в работе высокие напряжения и ударные нагрузки. После высокого отпуска сталь имеет более высокие показатели прочности и пластичности.
Перед азотированием детали подвергаются закалке. После чего закаленные детали необходимо отпустить. Термическая обработка, состоящая из закалки и высокого отпуска, называется улучшением. Так как улучшение проводят до азотирования, то в данном случае высокий отпуск является промежуточной операцией, но важность его трудно переоценить.
Требования к отпускным режимам очень жесткие. Высококачественный отпуск можно произвести только в специальных отпускных электропечах. Такие электропечи предназначены для проведения режимов термообработки, требующих равномерного прогрева деталей, поддержание температуры с высокой точностью и охлаждения с заданной скоростью. Отпускные электропечи обычно оснащаются системой принудительного перемешивания печной атмосферы с помощью циркуляционного вентилятора и должны иметь несколько зон нагрева, что позволяет получать высокую точность и равномерность температуры по всему объему печи. В термообработке не бывает второстепенных операций, но бывает брак – при нарушениях технологии на любом этапе. Твердость, прочность, износостойкость сталь приобретает, когда правильно проведены режимы цементации, азотирования, закалки и отпуска. Строго определенные свойства сталь приобретет, когда соблюдены режимы термообработки и имеется возможность эффективно управлять этими процессами.
Высококачественное упрочнение поверхности стальных деталей можно получить только после проведения термообработки в электропечах, специально предназначенных для этих целей и оснащенных средствами контроля и управления термическими процессами.