Файл: Фрумин Е.И. Нагрев стали в синтетических шлаках.pdf

ке на изменение размеров были приняты весьма чувстви­ тельные- к закалочным деформациям образцы (рис. 57), представляющие собой диск с эксцентрично расположенным отверстием [90]. Такие образцы стандартизованы Американ­ ским обществом по испытанию материалов [116] и применя­ лись Н. Н. Липчиным, В. Д. Бессоновым и др.

Нагрев образцов из сталей 9ХС и У10 производился в соляной ванне, состоящей из эвтектического сплава солей

стали У10 с ростом температуры связано, очевидно, с уве­ личением количества остаточного аустенита.

Е. А. Смольников и Л. М. Сарманова выполнили провер­ ку закалочных деформаций после, нагрева в расплавах шлаков и солей на метчиках М12 из стали У10. Метчики по­ сле замера среднего диаметра нагревали при температуре 810—820°С с различной выдержкой в расплаве АН-ШТ2 и в смеси хлористых солей. Закалку производили в щелочи (170° С) и в воде. После промывки в кипящем 15%-ном

77

Таблица 15

Закалочные деформации метчиков М12 из углеродистой стали*

Нагрев в шлаке

6Расплав 10,678—10,688 10,688—10,693 +0,01—0,005 щелочей, 170° С

78

водном растворе КОН определяли твердость и измеряли средний диаметр — характерный показатель закалочных деформаций этого инструмента. Полученные результаты приведены в табл. 15 и на рис. 59.

Как указывают исследователи, величина деформации метчиков, нагретых в шлаке АН-ШТ2 и охлажденных в во­ де, в 3 раза меньше, чем мет­ чиков, нагретых в соли. Ох­ лаждение метчиков в расплаве щелочей (170° С) после нагре­ ва в шлаке позволяет практи­ чески избежать деформации или свести ее к минимальной величине — 0,005 мм.

тельно «мягких» режимах в углах возникали трещины. Технологическое отверстие 0 2,2 мм, служащее для под­ вески образца, также является концентратором напряжений. Образцы были изготовлены из сталей 9ХС и У10. Радиус закругления в углах канавки находился в пределах 0,05—

ких шлаках АН-ШТ2 (до 920° С) и АН-ШТ1 (до 1100° С).

Охлаждение образцов, изготовленных из стали 9ХС, производили в веретенном масле при температуре 35—40° С,

79

закалочных трещин при нагреве в шлаковой ванне до темпе­ ратур 950° С не превышает этой склонности при нагреве в соляной ванне. Более высокие значения, приведенные в работе [261, возможно связаны с тем, что нагрев произво­ дился в атмосфере, не защищающей поверхность от обез­ углероживания. На прямую связь обезуглероживания

Рис. 62. Зависимость образования трещин в ста­ лях 9ХС (а) и У10 (б) от температуры закалки:

О — нагрев в расплаве синтетических боратных шла­ ков АН - ШТ1 и А Н - Ш Т 2 ; # — нагрев в расплаве 78% ВаСІ . + 22% NaCl.

иповышенной склонности к образованию трещин указывают

Е.И. Малинкина, Т. Я. Офер и др. [47, 54]. При повышении температуры количество образцов с трещинами, закален­ ных из перегретой соли, больше, чем из шлака. Это связано с обезуглероживанием и разъеданием поверхности.

Для стали У10 количество образцов с трещинами, зака­ ленных с нагревом в расплаве шлаков и закаленных с на­ гревом в соли, практически одинаково. А. П. Гуляев и С. П. Якушев для этой стали дают более высокий процент трещин, чем наблюдалось в описываемых опытах. При за­ калке контрольной партии образцов из стали У10 с нагре­ вом в электропечи до 820° С на 90% образцов наблюдались глубокие трещины (тогда как при нагреве в расплавах

центрацней напряжений у границы раздела. При нагреве в шлаках, где обезуглероживание практически отсутству­ ет, количество образцов с микротрещинами меньше, чем при нагреве в солях.

В описываемых исследованиях использовали свежепри­ готовленный расплав соли с минимальной обезуглерожи­ вающей способностью. В практике термообработки ванна быстро загрязняется окислами железа; при этом сразу же возрастает ее обезуглероживающее действие. При нагреве в таком расплаве вероятность трещинообразования увели­ чивается.

У н о с и летучесть расплавленных шлаков

Унос и летучесть — важные технологические свойства, характеризующие расход жидкого теплоносителя. Шлаки АН-ШТ1 и АН-ШТ2 хорошо смачивают поверхность сталь­ ных деталей. На поверхности детали, извлекаемой из шла­ ковой ванны, остается тонкая пленка расплава, предохраня­ ющая изделие от окисления во время переноса из шлаковой ванны в закалочный бак.

В работе [86] приведены данные по определению уноса шлака АН-ШТ2 и расплава технических солей ВаС12 + NaCl при температурах 880° С и 830° С в зависимости от скорости извлечения. Интервал скоростей был принят характерный для извлечения изделий из печи-ванны в производственных условиях. В качестве образцов были выбраны шары и ци­ линдры из стали 40Х. Образцы подвешивали на нихромовой проволоке, перекинутой через блок, и извлекали из расплава с нужной скоростью.

При извлечении деталей из расплава часть жидкости стекала обратно в расплав. Упавшие капли взвешивали отдельно. Образцы с оставшимся шлаком (солью) после охлаждения также взвешивали и таким образом определя­ ли фактический унос в пересчете на единицу поверхности.