Закалка стали

Закалка стали

Закалка стали всегда считалась операцией, для которой нельзя было установить определенных правил, но в которой почти исключительно приходилось полагаться на опыт и суждения мастера. Практически единственные определенные правила, которые были установлены, заключаются в том, что сталь должна закаляться при, как можно более низкой температуре, и что для каждого вида стали существует определенная температура, выше которой она должна нагреваться до полного отверждения.

Помимо этой скудной информации, для руководства людьми, выполняющими эту работу, было предоставлено только несколько общих указаний, включая указания по охлаждению, чтобы свести к минимуму риск образования трещин; но определенной информации о процессе отверждения крайне не хватает, и многие сочли невозможным сформулировать правила для этой операции, даже в результате тщательных экспериментов.

Эксперименты по закалке стали

По этой причине эксперименты, проведенные мистером Шипли Н. из Манчестера Англия, результаты которых были представлены в документе, прочитанном перед инженерами-механиками на собрании 15 апреля 1910 года, и которые подробно описаны. Они представляют большой интерес для всех, кто занимается механической работой. Эти эксперименты, по-видимому, были проведены с необычайной тщательностью, и два момента, выявленные в его исследованиях, заслуживают особого упоминания.

  1. Один из них относится к укорочению или удлинению стали при закалке. Часто заявлялось, что сталь ненадежна и неоднородна в этом отношении, и что один и тот же вид стали иногда укорачивается при закалке, а иногда удлиняется. Это явление было объяснено дефектами или по крайней мере, особыми условиями в стали, над которыми отвердитель не имеет никакого контроля. Его эксперименты показывают, что укорочение и удлинение стали при закалке подчиняются единому закону и что сталь, закаленная ниже заданной температуры, которую он называет “точкой изменения”, будет укорачиваться при закалке; тогда как та же сталь, если ее нагреть выше этой точки изменения перед закалкой, будет удлиняться. Он также показывает, что нагревая сталь в двух печах, сначала доводя ее до определенной температуры в одной, а затем выдерживая в течение определенного времени при определенной температуре в другой, можно закалить сталь так, чтобы она не удлинялась и не укорачивалась при закалке. Это, без сомнения, первая опубликованная определенная информация об изменении длины стали при закалке, неопределенность которой вызвала значительные трудности при изготовлении точных метчиков, штампов и т.д.
  2. Еще один интересный момент, выявленный в экспериментах мистера Шипли, связан с правильной температурой отверждения. Хотя сталь можно закалять в диапазоне температур около 200 градусов и получать то, что обычному наблюдателю может показаться хорошими результатами, наилучшие результаты всегда получаются в очень узком диапазоне температур, близко приближающемся к точке декалесценции, или температуре, при которой сталь переходит в состояние, когда ее можно закалять закалкой. Интересно отметить, что этот результат согласуется со старой теорией о том, что сталь должна закаляться при как можно более низкой температуре. В ряде случаев обнаруживается, что некоторые инструменты служат исключительно хорошо, в то время как другие инструменты из той же партии демонстрируют лишь обычную долговечность, хотя в зернистости закаленной стали нельзя обнаружить никакой разницы. Такие различия теперь можно объяснить небольшими различиями в температуре, при которой закалялись различные инструменты.

Результаты эксперимента по закалке стали

Эти эксперименты открывают совершенно новую область для исследований и новые возможности в области упрочнения инструментальной стали (закалка стали). Они указывают, что в тех случаях, когда важно предотвратить растрескивание инструментов при закалке и деформацию инструментов из-за внутренних напряжений, их следует закалять при температуре выше той, которая дает наилучшие результаты только в отношении твердости. Таким образом, мы обнаруживаем, что некоторые из желательных качеств закаленного инструмента являются антагонистическими; то есть мы вряд ли получим инструмент, обладающий чрезвычайной твердостью и пределом упругости и который в то же время вряд ли треснет или потеряет свою форму.

В этих условиях одно из необходимых качеств должно быть частично принесено в жертву другому и инструмент должен быть закален таким образом, чтобы получить хорошие общие результаты, а не лучшие конкретные.
Влияние предыдущего отжига на упрочнение также представляет интерес; и многие моменты, изложенные в аннотации оригинальной статьи, заслуживают рассмотрения.

Закалка стали

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Пролистать наверх