Материаловедение в машиностроении

Применение различных сред охлаждения при объёмной закалке определяется критической скоростью охлаждения. Снижение критической скорости охлаждения сталей позволяет переходить к более «мягким» средам: от воды к маслу и далее к воздуху. Применение объемной или поверхностной закалки диктуется требованиями, предъявляемыми к изделиям. Для большинства деталей применяют объемную закалку с получением мартенситной (мартенситно - трооститной) структуры по всему сечению. Поверхностную закалку применяют для деталей, в которых по условиям работы требуется высокая поверхностная твердость, износостойкость, а также высокий предел выносливости. Ступенчатое охлаждение при объёмной закалке способствует снижению высокого уровня остаточных упругих напряжений, которые характерны для закаленных стальных деталей. Для ослабления возникающих напряжений, используют охлаждение детали в двух средах : сначала деталь погружают в воду – для быстрого прохождения температурного интервала минимальной устойчивости аустенита, а затем в масло – для охлаждения с меньшей скоростью в интервале мартенситного превращения. Изотермическая закалка. При изотермической закалке деталь, нагретую до температуры закалки, переносят в жидкую среду (расплав солей) с температурой на 50 - 100 о С выше точки М н, делают выдержку для выравнивания температуры по сечению и охлаждают на воздухе. При изотермической закалке сталь не испытывает мартенситного превращения, а образуется структура, промежуточная между мартенситом и трооститом, ее называют бейнит (рисунок 6.13). В результате бейнитного превращения образуется смесь α-фазы (феррита) и карбида . Карбид в бейните не имеет пластинчатого строения, свойственного перлиту. Карбидные частицы в бейните очень дисперсны, и их можно обнаружить только под электронным микроскопом. Различают «верхний» и «нижний» бейнит, образующиеся соответственно в верхней и нижней части 137