Что такое закалка маслом? Основы закалки масла и типы закалочных масел

Процесс закалки является важным этапом в термической обработке металлов

Процесс закалки является важным этапом в термической обработке металлов. Это процесс быстрого охлаждения куска металла для достижения или изменения определенных свойств, таких как твердость, прочность или ударная вязкость. Быстрое охлаждение сводит к минимуму количество времени, которое металл проводит при высоких температурах, и предотвращает неисправности, которые в противном случае могли бы возникнуть. Обычными закалочными средами являются воздух, масло, вода и рассол. В зависимости от среды и способа нанесения металлы можно модифицировать определенным образом. Масла были популярными жидкостями для металлообработки на протяжении всей истории и остаются таковыми и сегодня.

Преимущества закаливающих масел

Масло часто используется для закалки, потому что оно очень быстро передает тепло и не вызывает значительных деформаций. В то время как каустическая закалка на водной основе еще быстрее, но жесткость, с которой они это делают, может деформировать или даже расколоть некоторые материалы. Кроме того, масла очень легко регулируются. Их вязкость, температура и другие свойства могут быть изменены добавками различного назначения. Тот факт, что ими можно так хорошо управлять, означает, что они очень универсальны, что упрощает всю операцию металлообработки.

Как работает закаливающее масло

Закалочные масла выполняют две основные функции. Во-первых, они упрочняют компонент, контролируя теплопередачу во время закалки. Во-вторых, они улучшают смачивание детали, чтобы свести к минимуму нежелательные условия, которые могут вызвать деформацию и даже растрескивание. Само тушение имеет три стадии: паровую стадию, стадию кипения и стадию конвекции.

Стадия пара — это то, что происходит, когда компонент сначала погружается в закалочное масло. Компонент оказывается окружен паровой завесой. Охлаждение на этой стадии происходит медленно, и тепло отводится только излучением через слой пара. Единственный способ ускорить его — добавить добавки, которые увеличат перемешивание слоя, что приведет к его более быстрому диспергированию. Поскольку этот этап отвечает за многие из возникающих мягких пятен во время закалки, лучше всего сделать его как можно короче.

Стадия кипения наступает после стадии пара. При охлаждении паровая оболочка рассеивается, что приводит к пузырьковому кипению. Теплопередача на этом этапе самая быстрая. Время и точная скорость переноса зависят от молекулярного состава масла.

Конвективная стадия возникает, когда температура поверхности раздела компонент-масло падает ниже точки кипения масла. Теплопередача зависит от вязкости масла, на которую, в свою очередь, влияет степень разложения масла. Скорость теплопередачи обратно пропорциональна вязкости масла, а вязкость прямо пропорциональна разложению.

Конечно, повышенное разложение коррелирует с образованием шлама, что вызывает неравномерную адсорбцию, что приводит к неравномерной скорости охлаждения.

Типы закаливающих масел

Несмотря на то, что существует множество различных типов масел, используемых при закалке, две наиболее часто используемые классификации — быстродействующие и горячие масла. Как следует из их названия, быстродействующие масла охлаждают предметы быстрее. Они разработаны для уменьшения продолжительности паровой стадии и увеличения продолжительности стадии кипения. Они отлично подходят для низкоуглеродистой стали и сплавов с низкой прокаливаемостью. Горячие масла используются при высоких температурах и гарантируют, что температура сердцевины и поверхности детали не слишком сильно изменится во время закалки. Таким образом, снижается риск деформации и растрескивания. Хотя закалка горячими маслами занимает больше времени, они обеспечивают более равномерное охлаждение по сечению детали. Они отлично работают с высокопрочными сплавами. Конечно, в эти две категории могут подпадать разные типы масел. Вот приблизительная разбивка различных масел, которые можно использовать для закалки:

Моторные масла

Хотя они специально не предназначены для этого, для закалки можно использовать как новые, так и бывшие в употреблении моторные масла. Они популярны из-за их низкой стоимости, и они обеспечивают достаточную производительность. Отработанное моторное масло довольно дешевое или даже бесплатное, но оно может содержать загрязнения от предыдущего использования. К сожалению, оба типа моторных масел содержат присадки, которые в процессе гашения могут выделять дурно пахнущие токсины. Вдыхание этих токсинов может быть небезопасным, поэтому важно носить надлежащее защитное снаряжение и находиться в помещении с достаточной вентиляцией. Кроме того, из-за примесей, содержащихся в моторных маслах, готовый продукт может покрываться тонкой темной пленкой.

Пищевые масла

Пищевые масла относительно недороги, легко доступны и безвредны для окружающей среды. Растительные масла, в частности, имеют лучшие значения ударной энергии при использовании в качестве закалочного масла. Это позволяет им увеличить ударную вязкость, ударную вязкость, твердость, предел текучести и относительное удлинение.

Яндекс.Метрика Индекс цитирования