2. ОХОЛОДЖЕННЯ при загартуванню
Найбільш часто в якості охолоджуючої рідини при загартуванню використовуються вода і масло. Строго кажучи, ні те ні інше повністю не відповідають необхідним вимогам, до яких відносяться:
1) швидке охолодження в інтервалі температур мінімальної стійкості аустеніту - 650-550 ° С (див. С. 19);
Існує неправильне уявлення про те, нібито нагрів води істотно зменшує небезпеку утворення тріщин. При нагріванні води до 40-50 ° С швидкість охолодження в перший період знижується до 100 ° С / с і нижче, в той час як у другій період вона, хоча також знижується, але залишається все ж порівняно високою - 350-550 ° С / с.
При загартуванню в маслі швидкість охолодження виходить значно менша, ніж у воді. У перший період, при температурі 650-550 ° С, масло охолоджує зі швидкістю приблизно в 6 разів меншою, ніж циркулює вода. Цього вже недостатньо для загартування вуглецевих сталей, але цілком підходить для легованих. Зате в другій період, при температурі 200 ° С, швидкість охолодження в маслі в 28 разів нижче, ніж у воді. Це значно зменшує гартівні напруги і небезпеку утворення тріщин. Така перевага масла дозволяє гартувати в ньому великі деталі складної форми, не побоюючись виникнення тріщин.
Закаливающая здатність масел мало залежить від температури. Так, при нагріванні до 120-150 ° С швидкість охолодження в маслі змінюється всього на 50 ° С / с. Практично це не впливає на результати гарту. Не слід, однак, з урахуванням протипожежної безпеки допускати, щоб температура гартувального масла була більше 80-90 ° С. Перегрітий масло злегка димить. Це небезпечний ознака. У разі спалаху масла бак слід негайно закрити кришкою або листами заліза.
Закаливающая здатність різних масел при одній і тій же температурі залежить від їх в'язкості. В процесі роботи в'язкість масла поступово підвищується, і, отже, що гартує здатність його падає. Це відбувається в основному з двох причин: по-перше, внаслідок насичення масла продуктами його термічного розкладання і, по-друге, завдяки потраплянню в масло механічних домішок (окалини і ін.).
Масло стає непридатним для гарту і підлягає заміні, якщо одна або кілька його характеристик, які встановлюються при контролі, перевершують такі граничні норми:
1) підвищення в'язкості більш ніж на 40% в порівнянні з вихідною;
4) кислотність більше 2-2,5 мг КОН / г.
Промисловістю освоєно випуск спеціальних гартівних масел серії МЗМ. Вони містять присадки, що підвищують стійкість проти окислення, що покращують миючі властивості і знижують піноутворення. Залежно від марки такі масла можна використовувати при температурах від 70 до 175 ° С.
Гарні результати виходять при використанні для загартування водовоздушной суміші. З цією метою застосовують форсунки, в яких вода розпорошується за допомогою стиснутого повітря. Регулюючи співвідношення води і повітря, а також тиск суміші, можна змінювати швидкість охолодження. Це особливо важливо при загартуванню великих деталей, коли охолодження в воді може викликати тріщини, а охолодження в маслі не забезпечує отримання необхідної твердості. При тиску повітря 3 ат і витраті води 100 л / ч швидкість охолодження виходить приблизно такий же, як і в маслі.