Как выполняется закалка детали через воду в масло?

Закалка через воду в масло широко применяется для изготовления режущего инструмента из углеродистых инструментальных сталей (У8,У10), которые обладают небольшой прокаливаемостью. При обычной закалке в масле невысокая скорость охлаждения и низкая прокаливаемость не дают требуемую твердость. При закалке в воде на деталях возникают высокие остаточные напряжения, которые часто приводят к сильному короблению или к возникновению трещин. Рассматриваемый способ закалки через воду в масло позволяет получить требуемую твердость на детали и снизить остаточные напряжения. Суть данного способа заключается в том, для получения высокой твердости закаливаемого изделия, следовательно, структуры мартенсита, необходимо чтобы охлаждение детали происходило с высокой скоростью. Однако большая скорость не нужна в течение всего периода охлаждения, а только в период охлаждения от закалочной температуры до температуры 400-300⁰С. Дальнейшее охлаждение детали может происходить с более низкой скоростью.

На практике данный способ закалки осуществляется следующим образом: закаливаемую деталь после нагрева в печи погружают на несколько секунд в воду, а затем быстро переносят в емкость с маслом для окончательного охлаждения. На первый взгляд закалка через воду в масло кажется, довольно простым процессом, однако при его выполнении возникает главная сложность, которая заключается в определении точного времени выдержки детали в воде. Если деталь передержать в емкости с водой, то закалка будет проходить как обычно на воду и деталь получит большие остаточные напряжения. Если деталь слишком рано достать из емкости с водой и поместить в масло, то закалка не получиться и требуемая твердость не будет достигнута. На самом деле, невозможно определить заранее расчётным путем время выдержки детали в воде, но ориентировочно считают, что время нахождения детали в воде определяется по отношению 1 секунда на каждые 5-6 мм диаметра или толщины сечения детали. Часто временной интервал выдержки детали в воде определяют непосредственно в процессе закалки. Моментом переноса детали из воды считают момент времени, при котором прекращается сильное кипение воды с образованием пузырей вокруг детали. В литературе этот момент описывается как момент, при котором прекращается дрожание щипцов, которыми держат деталь. Так как определить требуемый момент времени не просто, то рекомендуется даже для закалки небольшой партии деталей, предварительно изготовить несколько пробных деталей, которые позволят определить точное время выдержки детали в воде. Стоит отметить, что способ закалки через воду в масло позволяет только немного снизить остаточные напряжения. Поэтому после закалки деталь должна обязательно подвергаться отпуску.