Закалка – это технологический процесс высокотемпературной обработки металла, заключающийся в нагреве металла до нижней критической точки АС1 или верхней АС3. После нагрева металл выдерживается при заданной температуре, а затем проходит быстрое охлаждение при помощи технических масел или воды, а в некоторых случаях – медленное охлаждение на открытом воздухе. После закалки сталь меняет структуру и становится более твердой. Закалка в производится для повышения прочности металла.

Инструментальные стали становятся более твердыми и износостойкими после обработки под воздействием высокой температуры.

Как выбрать температуру для закалки

В некоторых случаях определить температуру для закалки стали становится сложно, но очень важно помнить, что в первую очередь все зависит от химического состава стали. Если производится обработка доэвтектоидных сталей, то следует нагревать до температуры, которая будет примерно на 30-50° выше точки АС3. При данном нагреве сталь получит структуру аустенита, если охладить металл со скоростью, которая сможет превысить скорость закалки, то аустенит сменится мартенситом. Описанный выше вид закалки стали принято называть полной закалкой.
Обратите внимание, что если производить нагрев в диапазоне температур АС1-АС3, то мартенсит сохранит остаточное количество феррита, что снизит прочность стали, прошедшей закалку. Это будет неполная закалка стали. Заэвтектоидную сталь лучше всего обрабатывать при температуре, которая будет на 20-30° выше точки АС1.

Произвести наиболее точную закалку стали поможет закалочный станок ТВЧ, имеющий автоматизированное программное обеспечение, настраиваемое с высокой точностью.

Скорость охлаждения стали во время закалки

Мартенситовая поверхность стали получается, если аустенит переохладить, проведя быстрое охлаждение изделия. Охлаждение аустенита следует проводить при температуре его наименьшей устойчивости, которая, как правило, равняется 550-650° С.
Если температура металла опускается ниже 240° С, то выгоднее будет применить к нему замедленный процесс охлаждения для того, чтобы структурные напряжения, успевшие образоваться во время нагрева, смогли выровняться, при этом не снижая твердости появившегося мартенсита.
Правильный выбор процесса охлаждения имеет немаловажное значение в проведении закалки. Если выбрать неверный способ охлаждения, то можно получить совершенно неожиданный результат.
Чаще всего для закалки используют воду, 5-%-ный раствор натра или поваренной соли, а также специальные технические масла. Для закалки стали, содержащий высокий процент углерода, лучше использовать воду, нагретую до 18°С. Для закалки легированных сталей отлично подойдет техническое масло. Закалка ТВЧ в специальном индукционном оборудовании производится с высокой точностью. Точная настройка программного обеспечения установок позволяет указать не только температуру нагрева, но и процесс, а также скорость охлаждения.

Закаливаемость или прокаливаемость стали

Закаливаемость металла и его прокаливаемость – это две абсолютно разные характеристики, которые не следует путать или смешивать.

1. Закаливаемость стали – это характеристика, указывающая на способность стали повышать твердость во время воздействия высоких температур. Некоторые металлы, в том числе и сталь определенного состава, имеют довольно низкий уровень закаливаемости. Такие металлы называют «не принимающие закалку». К таким видам стали можно отнести составы, имеющие менее 0,3% углерода.
2. Прокаливаемость стали – это характеристика, указывающая на способность металла закаляться на заданную глубину. Поверхность изделий во время закалки охлаждается быстрее, чем сердцевина и средние слои металла. Уровень прокаливаемости стали во многом зависит от критической скорости закалки (чем ниже будет скорость, тем глубже прогреется изделие). Исходная структура стали также оказывает большое влияние на глубину прокаливаемости металла. Определяется уровень прокаливаемости металла по микроструктуре, а также твердости изделия.

Оборудование для закалки стали

Для проведения закалочного процесса используется различное оборудование, в том числе и раскаленное масло. Для закалки стали используют электрические печи, некоторые химические вещества, кипящее масло, горны, а также индукционное оборудование. На сегодняшний день индукционная установка стала более популярной на металлургических заводах, ведь она способна за короткий промежуток времени справляться с закалкой металла, выполняя свою задачу с высоким качеством.
Какое оборудование лучше всего выбрать для закалки стали – решать только Вам, но перед принятием решения тщательно ознакомьтесь с преимуществами и недостатками всех видов нагрева металла.