Термическая обработка - закалка

Закалка заключается в нагревании металла до определённой температуры и быстром охлаждении, после чего металл становится более твёрдым (но и более хрупким!) и коррозиестойким. В практике умельцев нередко приходится закаливать изделия из стали. Детали из углеродистых сталей нагревают до температуры 800...900 °С (углеродистые стали поддаются закалке при содержании углерода в них не менее 0,30%), из легированных - до 800...1300 °С (см. табл. 1). В заводских условиях температуру нагрева контролируют с помощью пирометров и специальных термометров. Домашний умелец после небольшой тренировки может с достаточной точностью определить температуру раскалённой стальной детали по цвету её свечения (каления):

При закалке мелких деталей трудно определить их цвет каления, поэтому такие детали легко перекалить. Чтобы избежать этого, раскаляют до нужной температуры плоскую крупную болванку, на которую кладут мелкую деталь; цвет закаливаемой детали определяют по цвету самой болванки.

Для охлаждения углеродистых сталей обычно применяют 10-процентный раствор поваренной соли, легированных сталей - машинное или трансформаторное масло. Для качественной закалки необходимо, чтобы в процессе охлаждения детали температура жидкости оставалась практически неизменной, для чего масса жидкости должна быть в 30...50 раз больше массы закаливаемой детали. Для интенсивного охлаждения деталь следует перемещать во всех направлениях. Тонкие длинные детали нельзя погружать в жидкость плашмя, так как при этом деталь будет коробиться.

Из цветных металлов закалке чаще всего подвергают дуралюмин и медь. При закаливании дуралюмина материал нагревают до температуры 360...400 °С, выдерживают некоторое время, а затем погружают в воду комнатной температуры и оставляют там до полного охлаждения, после чего он становится мягким и пластичным (легко гнётся и куётся). Спустя 3...4 дня дуралюмин становится настолько твёрдым и хрупким, что не выдерживает изгиба даже на небольшой угол. Температуру нагрева дуралюмина можно приближённо определить, например, с помощью небольшого (со спичечную головку) кусочка медной фольги, который кладут на поверхность нагреваемой детали; при температуре 400 °С над фольгой появляется небольшое зеленоватое пламя. Медь при закалке нагревают также до 400 °С; закаливание предварительно разогретой детали происходит в процессе её медленного остывания на воздухе.

Табл. 1 - Рекомендуемые температуры и охлаждающие среды при термической обработке некоторых марок стали