Дифференциальная термообработка

 Для получения заданной твёрдости детали на определённой длине или окружности применяется дифференциальная термообработка, осуществляемая одним из следующих методов.

1) Полный нагрев детали и закалка с предохранением отдельных мест детали от охлаждения специальными патронами или струйчатая (масло, вода, раствор NaOH) закалка с подачей жидкости только на закаливаемые места. После закалки следует отпуск всей детали.

2) Местный нагрев детали выше точки Ас3 пропусканием тока промышленной частоты (метод сопротивления) или в соляной или свинцовой ванне и последующая закалка нагретой части.

3) Обычная полная закалка всей детали и местный отпуск в свинцовой ванне, соляной ванне, в специальных печах или током промышленной частоты.

Обработка холодом

 Охлаждение стальных изделий (после предварительной закалки или закалки с отпуском) до температур ниже 0 °С (обычно минус 60-80 °С), выдержка при этой температуре для охлаждения по всему сечению изделия и последующее извлечение из холодильника с самонагревом до комнатной температуры называются обработкой холодом. Во время охлаждения в закалённой стали возобновляется мартенситное превращение

Цель обработки холодом — уменьшение количества остаточного аустенита для повышения твёрдости и износоустойчивости изделий из высоколегированной стали, содержащей после цементации, закалки и низкотемпературного отпуска в поверхностном цементованном слое значительные количества остаточного аустенита. После обработки холодом деталей (например, из стали 18ХНМА, 20Х2Н4А и 12Х2Н4А) обязательной операцией является низкотемпературный отпуск при 170—200 °С для уничтожения внутренних напряжений.

42. Химико-термическая обработка. Ее виды.

Химико-термической обработкой (ХТО) называется термическая обработка, заключающаяся в сочетании термического и химического воздействия с целью изменения состава, структуры и свойств поверхностного слоя стали.

При химико-термической обработке происходит поверхностное насыщение стали соответствующим элементом (С, N, Al, Cr, Si и др.) путем его диффузии в атомарном состоянии из внешней среды (твердой, газовой, паровой, жидкой) при высокой температуре.

Цементация стали

Цементацией (науглероживанием) называется химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали углеродом при нагревании в соответствующей среде — карбюризаторе. Как правило, цементацию проводят при температурах выше точки Ас3 (930—950 °С), когда устойчив аустенит, растворяющий углерод в больших количествах.

Окончательные свойства цементованные изделия приобретают в результате закалки и низкого отпуска, выполняемых после цементации.

Назначение цементации и последующей термической обработки — придать поверхностному слою высокую твердость и износостойкость, повысить предел контактной выносливости и предел выносливости при изгибе и кручении.

Для цементации обычно используют низкоуглеродистые (0,1 — 0,18 % С), чаще легированные, стали. Для цементации крупногабаритных деталей применяют стали с более высоким содержанием углерода (0,2—0,3 %). Выбор таких сталей необходим для того, чтобы сердцевина изделия, не насыщающаяся углеродом при цементации, сохраняла высокую вязкость после закалки.

На цементацию детали поступают после механической обработки с припуском на шлифование (50—100 мкм). Во многих случаях цементации подвергается только часть детали; тогда участки, не подлежащие упрочнению, защищают тонким слоем меди (20—40 мкм), которую наносят электрическим способом или изолируют специальными обмазками, состоящими из смеси огнеупорной глины, песка и асбеста, замешанных на жидком стекле, ленитом и др.