Закалка и отпуск

Закалка

Закалка является процессом нагрева с последующим быстрым охлаждением для достижения большей твердости и механической прочности стали.

Для этого сталь нагревается до температуры, немного превышающей верхнюю критическую (от 850 до 900°C), и после этого охлаждается с большей или меньшей скоростью (в зависимости от характеристик стали) в различной среде: воздухе, масле, воде с растворимыми полимерами и др.

Существуют различные методы для осуществления нагрева, такие как электрические печи, газовые печи, соляные печи, пламя и индукция.

При индукционной закалке сталь, которая обычно используется, имеет содержание углерода от 0,3% до 0,7% (доэвтектоидная сталь).

Преимущества индукционного нагрева:

• Позволяет обрабатывать определенную часть детали (профиль закалки);
• Управление передаваемой мощностью;
• Контроль частоты и времени нагрева;
• Контроль охлаждения;
• Экономия энергии;
• Отсутствие физического контакта;
• Контроль и локализация теплоты;
• Возможность интеграции в производственные линии;
• Повышение производительности и экономия места.

Индукционная обработка может производиться двумя способами:

• Статически: заключается в том, что деталь располагается напротив индуктора, и операция производится без перемещения детали и индуктора. Данный способ работы очень быстрый, не требует сложной механики и позволяет точную локализацию обрабатываемой зоны, включая детали сложной геометрической формы.
• Последовательно (с перемещением): заключается в том, что деталь обрабатывается постепенно с перемещением детали или индуктора. Данный способ работы позволяет обрабатывать детали с большой поверхностью и значительных размеров.

Для детали одного типа последовательный метод закалки требует меньших мощностей с более длительным временем обработки в сравнении со статической закалкой.

Отпуск

Отпуск уменьшает твердость, прочность и повышает вязкость закаленной стали, одновременно снимая остаточные напряжения, возникающие при закалке, и помогая достичь желаемой твердости стали.

Традиционный отпуск производится путем нагрева стали до относительно невысокой температуры (от 150 до 500ºC, всегда ниже точки A1) в течение определенного времени с последующим медленным охлаждением.

Преимущества индукционного нагрева:

• Меньшая длительность циклов процесса;
• Контроль температуры;
• Интеграция в производственные линии;
• Экономия энергии;
• Немедленная готовность деталей;
• Экономия места на производстве;
• Улучшение окружающих условий.

Процесс закалки и отпуска является типом обработки различных деталей во многих секторах промышленности, таких как ветровая энергия, термическая обработка, автомобильная промышленность, трубная промышленность, авиакосмическая промышленность, производство цепей, промышленность в целом.