Дефекты, возникающие при термической обработке стали

Дефекты, возникающие при термической обработке стали

К основным дефектам, которые могут возникнуть при закалке стали, относятся:

  • трещины;
  • деформации (коробление);
  • недостаточная твердость;
  • обезуглероживание и окисление поверхности;
  • повышенная хрупкость.

Трещины возникают при закалке в тех случаях, когда внутренние растягивающие напряжения 1 рода превышают сопротивление стали отрыву. Трещины образуются при температурах ниже точки Мн, чаще после охлаждения. Склонность к образованию трещин возрастает с увеличением в стали содержания углерода. Кроме того, трещины образуются в изделии из-за концентраторов напряжений (резкое изменение формы сечения - местные углубления, выступы отверстия и т.д.). Трещины - неустранимый дефект.

Желательно:

  • проводить закалку с возможно более низких температур;
  • медленное охлаждение в мартенситном интервале температур (ступенчатая закалка, изотермическая);
  • выполнение отпуска немедленно после закалки.

Деформации (изменение размеров и формы изделий) происходят в результате термических и структурных напряжений под действием неоднородных объемных изменений, вызванных неравномерным охлаждением и фазовыми превращениями. Тонкие длинные изделия охлаждаются в зажатом состоянии (в штампах, прессах, приспособлениях).

Недостаточная твердость закаленной зоны объясняется недогревом или недостаточно интенсивным охлаждением. Необходимо перемешивать, чтобы снять паровую рубашку с детали, или применять вместо простой воды водные растворы солей или щелочей.

Обезуглероживание и окисление поверхности происходит при нагреве в пламенных или электрических печах без контролируемой атмосферы. В этом случае увеличиваются припуски на механическую обработку деталей. Желательно применять искусственную атмосферу в печах или нагрев осуществлять в соляных ваннах.

Повышенная хрупкость - дефект закалки от слишком высоких температур (более высоких, чем требуется), при которых произошел значительный рост зерен аустенита. Дефект обнаруживается механическими испытаниями по излому. Устраняется повторной закалкой от нормальных температур.