Главная задача такого метода термической обработки сплавов заключается в повышении их физических характеристик, например, уровня твердости, сопротивляемости к воздействию агрессивных химических сред, устойчивости деформациям и т. д. С технологической точки зрения, закалка металла — сложный длительный процесс, в ходе которого изделия подвергаются влиянию критически высокой температуры с последующим медленным или быстрым охлаждением. Это позволяет менять свойства материалов на уровне их кристаллической решетки.
Какие металлы подвергаются закаливанию
Как правило, такой способ термической обработки материалов используется в процессе производства продукции из легированных и углеродистых марок стали. В таком случае его главная задача заключается в том, чтобы повысить прочность металла, сделав изделия из него более устойчивыми к ударному и другому механическому воздействию.
Однако закаливанию могут подвергаться и некоторые цветные сплавы. Но в отличие от стальных, термическая обработка таких деталей решает совершенно другие задачи. В большинстве она необходима для снятия напряжений в кристаллической решетке материалов на основе меди, никеля и прочих элементов. Это позволяет сделать их более пластичными, что имеет критически важное значение для некоторой, например, кабельной, продукции, которая должна сохранять свою целостность и прочие физические свойства в случае деформации. Как правило, изделия из цветных металлов подвергаются закаливанию после прохождения основных технологических процессов (отливки, штамповки и т. д.).
Основные способы закаливания
В зависимости от особенностей процесса термической обработки заготовок или готовой продукции, выделяют такие способы закаливания, как:
-
Ступенчатый. Он подразумевает быстрый разогрев материала до критической температуры и его последующее медленное остывание в среде из расплавленной соли или селитры. Это позволяет создать равномерную кристаллическую структуру изделия.
-
В одной среде. В таком случае после воздействия высокой температуры стальной блюм помещают в жидкость, в качестве которой может выступать специальным образом подготовленная вода или минеральное масло. Метод используется при изготовлении деталей несложной геометрии, например, роликов для шарикоподшипников.
-
В двух средах. Способ отличается от предыдущего тем, что остужение заготовки выполняется сначала в воде (до температуры около 500 градусов Цельсия), а затем — в масле до полного остывания.
-
С самоотпуском. Это еще один востребованный метод закаливания металлических деталей, основная особенность которого заключается в том, что изделия остужаются в водной или масляной среде только частично. После этого их располагают под открытым воздухом. Это позволяет сделать материал особо твердым, что важно для ударного, штамповочного и некоторого другого инструмента.
Кроме того, в современной промышленности используется множество дополнительных методов закаливания стальных изделий, среди которых поверхностный и светлый, изотермический и электрический. В целом же применение данного технологического процесса сегодня является обязательным для производства огромного ассортимента металлической продукции: от кухонных ножей до конструкционных элементов сложных агрегатов, например, роторов электродвигателей.