Большинство инструментов, которые используются в слесарно-кузнечном производстве для художественной обработки металлических изделий, делают с помощью ковки металла, а затем обрабатывают готовый инструмент методами закалки ТВЧ
Большинство инструментов, которые используются в слесарно-кузнечном производстве для художественной обработки металлических изделий, делают с помощью ковки металла, а затем обрабатывают готовый инструмент методами закалки ТВЧ.
Закалка ТВЧ используется в данном случае для придания готовому металлическом у изделию новых свойств, таких как прочность и твердость. Однако в процессе нагрева происходит обезуглероживание металла. Приобретая твердость закаленная сталь становится хрупкой.
Во время закаливания инструмент подвергается воздействию высокой температуры, а затем очень быстро охлаждают либо в проточной воде либо в масляной жидкости. Для закалки поверхности чаще всего используют
индукционный нагрев. Нагревательное оборудование позволяет выставлять различные рабочие режимы закалки, которые влияют на полученные в итоге свойства стали.
Обычно нагрев металлической детали для достижения наиболее положительных свойств металла происходит в температурном режиме 700 – 800 градусов по Цельсию, а затем быстро охлаждают в течении 2-3 секунд до температуры в 2 раза меньшей. Когда температура падет до 300 градусов – дальше уже не так важна скорость охлаждения нагретой стали – необходимые свойства, которые приобрела деталь – уже достигнуты.
Средой для охлаждения стальных деталей после закалки обычно служит проточная техническая вода или трансформаторное масло. Вода, как охладитель, действует быстрее, чем масло в 5 раз. Для закрепления и повышения действия закалки в воду добавляют раствор серной кислоты или соль. Однако слишком высокая температура нагрева или быстрое охлаждение нагретой детали может привести к деформации поверхности – сталь может покоробить, появляются трещины и разрывы поковок
В зависимости от типа и структуры стали используют разные температурные режимы и разные печи. Углеродистая сталь закаляется при условиях 700-800 градусов по Цельсию. Легированная сталь обрабатывается температурой в 1200 градусов.
При закалке инструментов из углеродистой стали применяют закалочные печи с температурой нагрева до 700—800 С, а для нагрева легированных и быстрорежущих сталей до 1000—1325° С.
Печи для закалки делятся на следующие виды:
1. Каменная или пламенная печь, где изделие нагревают открытым пламенем;
2. Муфельная печь, нагреваемая за счет сопротивления электрических обмоток;
4. Печь - ванная, представляющие собой тигли, наполненные расплавами солей, например хлористым барием.
Один из самых удобных способов нагрева для закалки – это нагрев в печи – ванной, так температура среды в ванной всегда имеет одинаковую величину, поэтому легко избежать перегревания стали. К тому же нагрев детали в жидкой среде будет происходить быстрее, чем в газовой.
При нагреве инструмента в муфельных печах нагреваемая деталь либо загружается в холодную печь, а затем все вместе нагревается, либо изделие загружается в уже горячую печь (нагрев происходит быстрее, но напряжение температуры больше)
В последнее время самым подходящим методом нагрева считают закалку токами высокой частоты. Нагреваемое изделие помещается в индуктор, по которому пропускают ток высокой частоты, и деталь очень быстро нагревают до необходимой температуры.