Закалка в химии означает быстрое охлаждение продукта для достижения определенных свойств, таких как повышение твердости в сплавах черных металлов или снижение твердости в сплавах цветных металлов. Этот процесс крайне важен для материалов, требующих высокой устойчивости к деформации и коррозии, таких как лопасти и резервуары для хранения.
Механизм закалки:
-
Закалка включает три основные стадии: стадию пара, стадию кипения и стадию конвекции.Паровая стадия:
-
Когда горячий компонент впервые погружается в закалочное масло, его окружает паровая оболочка. Этот слой первоначально замедляет процесс охлаждения, поскольку тепло отводится в основном за счет излучения через пар. Чтобы ускорить этот этап, можно использовать присадки, усиливающие перемешивание парового слоя, что способствует более быстрому рассеиванию паров.Стадия кипения:
-
По мере снижения температуры компонента паровая оболочка разрушается, что приводит к прямому контакту между маслом и компонентом. Эта стадия характеризуется быстрым кипением, что значительно увеличивает скорость охлаждения.Стадия конвекции:
Когда температура компонента опускается ниже точки кипения масла, охлаждение продолжается за счет конвекции. Масло циркулирует вокруг компонента, отводя от него тепло, пока не будет достигнута необходимая температура.
- Типы закалки:Закалочное масло:
-
При этом типе закалки используются масла, специально разработанные для закалки деталей путем контроля теплопередачи и улучшения смачивания для минимизации деформации и растрескивания.Вакуумная закалка:
- Этот метод, выполняемый в вакуумной печи, предполагает нагрев материала в контролируемой атмосфере и его быстрое охлаждение. Существует два подтипа:
- Газовая закалка: Заготовка нагревается в вакууме и охлаждается нейтральным газом высокой чистоты, например азотом. Этот метод подходит для материалов с низкой критической скоростью охлаждения для образования мартенсита.
Жидкостная закалка: После нагрева в вакууме заготовка перемещается в холодильную камеру, заполненную азотом высокой чистоты, а затем быстро охлаждается в ванне с закалочным маслом.
Процесс после закалки:
После закалки материалы часто подвергаются отпуску, который заключается в повторном нагреве закаленного материала до температуры ниже критической точки и последующем медленном охлаждении. Этот процесс помогает уменьшить хрупкость и снять напряжения, вызванные закалкой, улучшая общую вязкость и пластичность материала.
