Таблица vn.ll.

Смеси, применяемые в качестве нагревающих и охлаждающих сред

Состав ванны, % (по массе)

Температурный интервал применения.

Состав соляных ванн

100% поваренной соли 100% хлористого калия

56% хлористого калия +44% поваренной соли

(50-78)% хлористого бария + (50-22)% поваренной соли

80% хлористого бария 4-207о поваренной соли

(50-80) % хлористого бария + (50-20) % хлористого калия

100% сильвинита

60% сильвинита +40% хлористого калия

50% сильвинита +50% углекислого натрия (соды)

70% сильвинита +30% хлористого бария

50% хлористого кальция +50% хлористого бария

39% фтористого бария+ 61% хлористого калия

17% фтористого бария +83% хлористого бария

50% углекислого калия +50% поваренной соли

65% хлористого бария +5% поваренной соли +30% хлористого калия

65% хлористого бария +25% поваренной соли +10% хлористого кальция

30% хлористого кальция +20% поваренной соли +50% хлористого калия

45% хлористого калия +10% поваренной соли +45% углекислого натрия (соды)

20% хлористого бария +27% хлористого кальция +20% поваренной соли +33% хлористого калия

75% хлористого бария +20% хлористого кальция +4,5% поваренной соли +0,5% карбида кремния (карборунда) 100% хлористого бария

98% хлористого бария +2% карбида кремния (карборунда)

95% хлористого бария +5% кварцевого песка

95% хлористого бария +5% фтористого натрия

90% хлористого бария +10% поваренной соли

92% хлористого бария +6% фтористого кальция +3% кварцевого

песка

Состав щелочных ванн

100% едкого натра 100% едкого кли

85% едкого натра +15% едкого кали 80% едкого натра +20% едкого кали 62% едкого натра +38% углекислого калия

77% едкого натра +15% поваренной соли +8% хлористого калия 40% едкого натра +25% поваренной соли +35% углекислого натрия (соды)

850-920

820-920

700-900

700-950

815-1100

680-1060

790-900

750-900

700-850

750-900

650-900

650-900

900-1100

600-900

750-850

700-1000

500-870

720-900

550-850

860-1060

1020-1320 1020-1320 955-1315 950-1350 950-1300 955-1315

350-700 400-650 330-600 330-600 290-600 330-600 500-600

тона предложено в качестве среды для нагрева изделий под закалку и нормализацию вместо обычно применяемых смесей хлористых солей использовать шлак. Температура применения шлака 780-1150° С. К преимуществам предложенного шлака АН-ШТ2 относятся: отсутствие окисления, обезуглероживания и разъедания поверхности; небольшая летучесть; возможность внесения в горячую шлаковую ванну холодных и влажных изделий без выбрасывания из нее,шлакового расплава, а к недостаткам - пониженная жидкотекучесть, увеличивающая вынос шлака с изделиями по сравнению с хлористыми солями; пониженная скорость нагрева; интенсивное разъедание огнеупорных материалов, что исключает применение шлака в электродных ван-

23-683

нах. Более широко применяют нагрев деталей под закалку и нормализацию в пламенных или электрических печах. При этом в результате взаимодействия печной атмосферы с нагреваемой поверхностью изделий наблюдается окисление и обезуглероживание стали. Для предохранения деталей от окисления и обезуглероживания в рабочее пространство печи вводят защитную газовую среду (контролируемые атмосферы). Б табл. VII.12. приведены типы и- характеристики установок для приготовления контролируемых атмосфер а в табл VII. 13 - основные типы к©атролируемых атмосфер, рекомендуемш-шя термической обработки деталей нз рэлйЧИыХ сталей и сплавов.

Контролируемые атмосферы представляют собой искусственные газовые атмосфе-

Таблица vn.l2

Типы и характеристика установок для при1отовления контролируемых атмосфер

Примечание. Изготавливает установки Чадыр-Лунгский завод электротермического оборудования.

Таблица VII.13

Основные типы контролируемых атмосфер, рекомендуемые для термической обработки деталей из различных сталей и сплавов

Материал изделий

Виды термической обработки

светлый отжиг

светлая нормализация

светлая или чистая закалка

светлое старение, светлый отпуск и светлый низкотемпературный отжиг

Низкоуглеродистые стали

Средне- и высокоуглеродистые стали, легированные конструкционные стали

Легированные инструментальные, в том числе быстрорежущие стали

Нержавеющие стали

Электротехнические стали и трансформаторное железо

ДА; ПСА-08; ПСО-09

ПСО-Об; ПСО-09

ПСО-Об; ПСО-09

ДА; ПСА-08; вакуум ЫО-§ мм рт. ст.

ДА; ПСА-08; вакуум 1 -Ю-з мм рт. ст.

ПСА-0,8; ПСО-09

ПСО-06; ПСО-09; КГ-ВО

ПСО-Об, ПСО-09; КГ-ВО

ДА; ПСА-08

ПСО-06, КГ-ВО

ПСО-Об; КГ-ВО

ДА; ПСА-08; вакуум МО-2

мм рт. ст.

ПСО-09; очищенный азот

То же

ПСА-08

ры, обычно получаемые в специальных газоприготовительных установках - генераторах из различных видов твердых, жидких и газообразных материалов с последующим сжиганием и очисткой продуктов сгорания от вредных компонентов (серы, аммиака).

При термической обработке нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов иногда применяют вакуум (Ю--10-з мм рт. ст.). Недостаток глубокого вакуума при высокотемпературном нагреве-возможность обеднения сплавов легирующими элементами.

2. Охлаждение при термической обработке

Изотермические и термокинетические диаграммы

Скорость охлаждения при термической обработке определяется требуемыми конечной структурой и свойствами стали. Перлитное и промежуточное превращения в зависимости от химического состава стали и условий предварительной обработки протекают с различной скоростью в разных интервалах температур. Поэтому вид изотермических и термокинетических диаграмм превращения переохлажденного аустенита для разных групп сталей различен.

В углеродистых сталях и в сталях, легированных никелем и медью, максимумы скоростей перлитного и промежуточного превращений наблюдаются при близких температурах. Поэтому на диаграмме изотермического превращения виден только один минимум устойчивости переохлажденного аустенита, чаще всего при температурах 500-550° С. При температурах выше этого минимума устойчивости протекает диффузионное перлитное превращение, а при температурах ниже этого минимума - промежуточное (бейнитное) превращение. При непрерывном охлаждении на термокинетической диаграмме для этих сталей отмечается лишь диффузионное перлитное и бездиффузионное мартенситное превращение (рис. Vn.3). Получить бейнитную структуру при непрерывном охлаждении углеродистых и других указанных выше сталей

практически не удается. При малых скоростях охлаждения переохлажденный аустенит этих сталей распадается на феррито-цементитную смесь различной степени дисперсности, а при больших скоростях охлаждения образуется мартенсит.

Легирование стали карбидообразующими элементами (хромом, молибденом, вольфрамом и др.) приводит к полному или частичному разделению областей перлитного и промежуточного превращений.

Охлаждение при отжиге

При полном отжиге доэвтектоидных сталей производят медленное охлаждение (см. рис. Vn.3, а, кривая У), во время которого происходит распад аустенита при малых степенях переохлаждения, т. е. при повышенной температуре, с образованием дифференцированной структуры, состоящей из перлита и феррита. По условиям охлаждения различают обычный и изотермический отжиг (см. рис. vn.3, в, кривая 5). Чем выше устойчивость переохлажденного аустенита, тем медленнее должно быть охлаждение при обычном отжиге для обеспечения распада аустенита в верхнем интервале.

Медленное охлаждение, особенно легированных сталей, склонных к отпускной хрупкости, следует проводить до 500-600° С. После распада аустенита в перлитной области дальнейшее охлаждение можно ускорить и выполнять даже на воздухе. Если после отжига должен быть низкий уровень остаточных напряжений, например для отливок или поковок сложной конфигурации, то медленное охлаждение проводят до комнатной температуры.

Скорость охлаждения регулируют, охлаждая изделия в печи с закрытой или открытой дверцей, нри полностью или частично выключенном обогреве.

При отжиге доэвтектоидных углеродистых сталей для получения перлито-ферритной структуры достаточна скорость охлаждения 50-100° С/ч (в зависимости от размеров поковки) до температуры 600° С, а далее охлаждение ведут на воздухе. При отжиге сталей 45Г2, 20Х, ЗОХ, 35Х, 40Х, 45Х, 15ХР,

Время

Рис. VI 1.3. Схемы режимов термической обработки:

а -отжиг (/), нормализация {2) и закалка (<?) стали; б - ступенчатая закалка (4); в-изотермический отжиг (5) и изотермическая закалка (5)