(0 Голосов)

– Аустенизация

Для того, чтобы были возможны фазовые превращения, металл должен иметь аустенитную микроструктуру. Точные границы области аустенитной фазы зависят от химического состава сплава, подвергаемого термообработке. Однако температуры аустенизации составляют, как правило, от 790 °C до 915 °C. Продолжительность выдержки заготовки при этой температуре варьируется в зависимости от конкретного сплава и специфики технологического процесса, используемого для сквозной закалки.

Наилучшие результаты достигаются при такой продолжительности аустенизации, которая достаточна для образования полностью аустенитной микроструктуры металла (с присутствием остаточного графита в чугунах) с соответствующим содержанием углерода.

В сталях для этого требуется всего несколько минут после достижения температуры аустенизации по всему сечению заготовки, в чугунах же этот процесс более длительный. Это объясняется тем, что углерод должен диффундировать из графита до тех пор, пока не будет достигнута равновесная концентрация, определяемая температурой и фазовой диаграммой.

Аустенизация может осуществляться в печах разных типов, в высокотемпературной солевой ванне, посредством открытого пламени или методом индукционного нагрева.

– Закалка

Как и при традиционной закалке с отпуском, материал, подвергаемый аустемперингу, требует достаточно быстрого охлаждения с температуры аустенизации во избежание образования перлита. Конкретная скорость охлаждения, необходимая для предотвращения образования перлита, зависит от химического состава аустенитной фазы, а, следовательно, от обрабатываемого сплава. Фактическая скорость охлаждения определяется как резкостью закалки, на которую влияют закалочная среда, перемешивание и степень загрузки (кратность объёма закалочной жидкости и т.д.), так и толщиной и геометрией заготовки. Поэтому от деталей большего сечения требуется более высокая закаливаемость.

При аустемперинге партия термообрабатываемых заготовок резко охлаждается (закаливается) до температуры, которая, как правило, превышает температуру начала превращения аустенита в мартенсит, и выдерживается при ней. В некоторых запатентованных технологиях заготовки резко охлаждаются до температуры чуть ниже температуры начала мартенситного превращения, поэтому полученная в результате этого микроструктура представляет собой регулируемую смесь мартенсита и бейнита.

Двумя важными параметрами закалки являются скорость охлаждения и время выдержки.

Самый распространённый метод закалки – это закаливание и выдерживание в соляной ванне с раствором нитрита и нитрата. При этом в связи с ограниченным диапазоном температур обработки закалка обычно невозможна в пресной или морской воде, вместо которой используются высокотемпературные масла. Некоторые технологии предусматривают закалку с последующим извлечением из закалочной среды и выдерживанием в печи.

Температуры закалки и выдержки являются первичными технологическими параметрами, которые определяют окончательную твёрдость, а, значит, свойства материала.

– Охлаждение

После закалки и выдержки отсутствует опасность растрескивания, благодаря тому, что детали, как правило, подвергаются воздушному охлаждению или, минуя его, сразу помещаются в моечную установку с водой комнатной температуры.

– Отпуск

Отпуск после аустемперинга не требуется, если заготовка закалена насквозь, и её аустенит полностью превратился либо в бейнит, либо в аусферрит. Отпуск – это дополнительный этап обработки, который увеличивает производственные издержки. При этом для бейнита или аусферрита изменение свойств и снятие напряжений не так существенны, как для чистого мартенсита.