 |
Реклама. ООО "ГК "ВЕЛУНД СТАЛЬ НН" ИНН 5262389270 Erid: 2SDnjeEQVCL
| |
прокаливаемость при закалке в другом охладителе. Точно так же сравнивать прокаливаемость двух сталей путем сопоставления их критических диаметров можно только в случае определенной закалочной среды.
Возможность более полного сравнения между собой прокаливаемости различных сталей достигается введением понятия идеального критического диаметра (D1), отвечающего тому в действительности не осуществимому случаю, когда закалка производится в охладителе с бесконечно большой скоростью охлаждения, т. е. когда тепло при закалке отбирается мгновенно от поверхности изделия и процесс охлаждения сердцевины определяется лишь тепловыми свойствами самой стали.
Идеальный критический диаметр как характеристика, не зависящая от свойств охлаждающей среды, позволяет дать сравнительную оценку прокаливаемости различных сталей.
Указанная методика определения прокаливаемости, хотя и проста, но обладает существенными недостатками. В частности, она требует разрезки закаленного металла, имеющего мартенситную твердость, и применения опытных образцов больших габаритов, особенно если определяется прокаливаемость высоколегированных сталей.
Большую группу составляют методы определения прокаливаемости, основанные на принципе торцевой закалки образцов. Торцевая закалка впервые была предложена в 1924 г. Н. Т. Гудцовым.
Во всех этих методах используется торцевое охлаждение цилиндрического стального образца, в результате чего по длине его устанавливается целая гамма скоростей охлаждения.
Согласно ГОСТ 5657—51, цилиндрические образцы диаметром 25 мм и длиной 100 мм охлаждаются с торца струей воды при определенном напоре. На рис. 116 приведено достигаемое распределение скорости охлаждения при 700° в зависимости от расстояния до охлаждаемого водой торца.
Протяженность закаленной зоны определяется путем измерения твердости на прошлифованной площадке по длине образца. В большинстве случаев в качестве критической считается твердость структуры, содержащей 50% мартенсита (см. рис. 114).
Построив графическую зависимость распределения твердости по длине образца от расстояния до охлаждаемого водой торца и проведя горизонталь, соответствующую критической твердости для данной стали, можно по пересечению этой линии с кривой определить протяженность закаленной зоны.
На рис. 117 показано распределение твердости по длине образца стали, содержащей 0,50% С, 1,25о/0 Ni и 0,6% Сг. Пользуясь графиком рис. 116, можно определить скорость охлаждения при 700°, соответствующую данному расстоянию до охлаждаемого торца, а также установить по верхней шкале этого рисунка критический диаметр для данной стали при охлаждении ее в масле, в воде и на спокойном воздухе.
Поскольку прокаливаемость различных плавок одной и той же марки стали может колебаться, кривые распределения твердости на торцевом образце могут проходить несколько выше и ниже средних значений. Для многих промышленных марок стали, 
прокаливаемость которых хорошо изучена, построены так называемые «полосы прокаливаемости», ограничивающие область возможного разброса кривых твердости отдельных плавок (рис. 118).
При несомненных своих достоинствах метод торцевой закалки имеет и ряд недостатков, ограничивающих возможности его применения. К числу недостатков относятся:
1. Минимальная скорость охлаждения образца, соответствующая охлаждению находящегося на воздухе торца, примерно равна 2°/сек. Между тем для некоторых среднелегированных и в особенности высоколегированных сталей эта скорость охлаждения оказывается выше критической, вследствие чего структура и соответственно твердость по длине образца не претерпевают существенных изменений — образец оказывается закаленным по всей длине.
Следовательно, данный метод определения прокаливаемости применим в основном только для малолегированных и отчасти среднелегированных сталей.
2. В основу метода положено предположение о том, что полученная при закалке твердость полностью характеризует условия охлаждения и все точки в образцах различного сечения, обладающие одинаковой твердостью, охлаждались одинаково. Однако приравнивание скоростей охлаждения при 700° соответствующих точек торцевого образца и сердцевины реальных прутков отнюдь не предполагает их равенства в других температурных интервалах кривой охлаждения. Между тем для многих легированных сталей, обладающих максимумом скорости превращения в промежуточном интервале, более существенной является скорость охлаждения не при 700°, а примерно при 400°. Это означает, что при определении прокаливаемости этих сталей возможны ошибки.
3. В методе используется так называемая критическая твердость, т. е. твердость, соответствующая твердости структуры, содержащей 50% мартенсита + 50о/о перлита (троостита). Между тем в высоко- и среднелегированных сталях наряду с мартенситом может появляться не перлит, а игольчатый троостит; кроме 
того, в структуре стали, имеющей критическую твердость, может содержаться различное количество остаточного аустенита. Этого совершенно не учитывает описанная методика, хотя данное обстоятельство и может повлечь за собой ошибки в определении.
Из сказанного следует, что применимость торцевой пробы на прокаливаемость ограничена известным кругом достаточно изученных составов стали.
Невозможность применения обычной торцевой пробы для изучения прокаливаемости глубокопрокаливающихся сталей обусловила разработку других методов торцевой закалки, обеспечивающих больший диапазон скоростей охлаждения в образцах.
Б. Е. Сомин разработал методику, при которой замедление охлаждения «горячего» торца образца достигается посредством навинчивания на удлиненный торцевой образец стального блока диаметром 100 или 50 мм и высотой 150 мм. Распределение скоростей охлаждения по длине в подобных блок-образцах для 700 и 540° приведено на рис. 119.
Из сравнения кривых охлаждения обычного торцевого образца и блок-образца видно, что замедление охлаждения в блок-образце за счет теплоотдачи массивного блока начинается примерно на расстоянии 50 мм от торца.
Различие в кривых твердости, получаемых по обычному торцевому методу и по методу Б. Е. Сомина, ясно из данных рис. 120, на котором приведены кривые твердости для хромоникельмолибпеновой стали. Метод Б. Е. Сомина позволяет получить полную кривую торцевой закалки для глубокопрокаливающихся сталей, определение прокаливаемости которых обычным торцевым методом невозможно. Расстояние точки, имеющей критическую твердость, от торца образца может характеризовать в данном случае сравнительную прокаливаемость различных сталей.
Что касается количественного определения критических размеров закаливаемых объектов, то и в этом случае справедливы все те соображения, которые приводились для торцевой закалки обычных образцов. В частности, необходимо правильно выбирать температурный интервал, в котором производится сравнение скоростей охлаждения.
А. Л. Немчинский разработал методику для определения прокаливаемости высоколегированной стали, также основанную на принципе торцевого охлаждения.
В качестве образца при определении прокаливаемости пластин высоколегированной стали применяется стальной цилиндр диаметром 80 мм. Высота цилиндра может быть различной и, как правило, для случая определения прокаливаемости пластины берется равной половине ее толщины. Нагретый для закалки образец помещается в специальный прибор, снабженный кожухом с
Реклама. ООО "СНАБСТАЛЬ" Erid: 2SDnjdFmBBV |
| 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ