* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

ТЕРМИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ 697 нения при предварительной механиче­ ской обработке деталей. Охлаждение стальных деталей при закалке происходит неравномерно, и неравномерность тем больше, чем больше сечение закаливаемой детали. Поверх­ ностный слой детали охлаждается с большей скоростью, чем сердцевина (и особенно ее центральная часть), создавая большую разность температур между ними. Вследствие этого возникают термические напряжения, которые в по­ верхностных слоях будут растягиваю­ щими, а в сердцевине — сжимающими; это приводит к деформации деталей. Увеличение скорости охлаждения (при закалке в воде в сравнении с закалкой в масле) еще более увеличивает указан­ ную разность температур в процессе охлаждения с возникновением больших напряжений и деформаций стальных деталей. Так как нагрев деталей для закалки производится выше точки Ac , при охлаждении, кроме термических, возни­ кают еще структурные напряжения, связанные с неравномерностью струк­ турных превращений и разницей в объ­ емах по сечению закаливаемой детали. При закалке в воде объемные изме­ нения встали больше, чем при закалке в масле, что объясняется получением при закалке в воде тетрагонального мартенсита, обладающего ббльшим объ­ емом, чем мартенсит отпуска, получае­ мый при закалке в масле, вследствие пониженной скорости охлаждения. Со­ четание термических и структурных напряжений приводит к уменьшению дефор м аци и в тех сл у ч а я х, когда и х направление противоположно, и, наобо­ рот, деформация возрастает, когда тер­ мические и структурные напряжения имеют одинаковое направление. Таким образом, скорость охлаждения при закалке оказывает резкое влия­ ние на образование внутренних напря­ жений и на деформацию стальных де­ талей. Так, например, шестерни, изго­ товленные из стали марки 40 с отвер­ стием диаметром 54,63—54,67 мм, дают после закалки с 820° С в воде увеличе­ ние диаметра отверстия на 0,20—0,40 мм, а после закалки в масле (обеспечиваю­ щем гораздо меньшую скорость охла­ ждения) — на 0,05—0,08 мм, т. е. в 4—5 раз меньше. В табл. 28 приведены данные, пока­ зывающие влияние характера закали­ вающей среды (скорости охлаждения 9 Таблица J f k Изменение д л и н ы ц и л и н д р и ч е с к и х о б р а з ц о в (10 X 100 мм) в з а в и с и м о с т и о т з а к а л и в а ю щ е й с р е д ы [12] Увеличение длины образца В °/о Сталь 12ХНЗА Увеличение длины образца в /о в оа Температура закалки в °С Сталь 12ХНЗА* — 1 t- т 800 850 0,03* 0,05* 0,27 ** 0.22** 0 11 * 0.40« 0,07* 0,30** 900 950 0.11 * 0.10* 0,44** 0.40** 0,13* 0,48** Закалочная среда: * ыасло; ** вода. при закалке) на деформацию цилин­ дров, изготовленных из легированной стали марок I2XH3A и 38ХА. Увеличение длины образцов при за­ калке в масле примерно в 4 раза мень­ ше, чем при закалке в воде. В табл. 29 приведены данные о де­ формации втулок, изготовленных из стали марок 45 и 40Х; деформация втулок значительно меньше при закалке в масле, чем при закалке в воде. Детали сложной конфигурации с целью уменьшения деформаций при закалке предпочтительно изготовлять из легированной стали; для получения требуемых свойств их закаливают в масле. Независимо от скорости нагре­ ва, температуры закалки и скорости охлаждения при закалке стальные де­ тали после закалки обладают остаточ­ ными напряжениями. Отпуск стали, уменьшая эти оста­ точные напряжения, приводит к умень­ шению степени деформации закаленных деталей. Уменьшение остаточных на­ пряжений при отпуске происходит эа счет нагрева стали, когда с увеличением ее пластичности упругие деформации переходят в пластические; структур­ ные превращения при отпуске проис­ ходят с объемными изменениями, умень­ шающими напряжения. Величина и распределение остаточ­ ных напряжений по сечению стенки втулки (D = 82 мм, D = 50 мм, тол­ щина стенки 16 J K J K ) , изготовленной из стали с содержанием 0,9% C приведены на фиг. 14 после закалки в воде; при этом поверхностная твердость достигает ft efi Сталь ЗВХА Сталь 38ХА