Закаленная сталь - Hardened steel
Термин « закаленная сталь» часто используется для обозначения средне- или высокоуглеродистой стали , подвергнутой термообработке, а затем закалке с последующим отпуском . В результате закалки образуется метастабильный мартенсит , доля которого при отпуске уменьшается до желаемого количества. Это наиболее распространенное состояние для готовых изделий, таких как инструменты и детали машин. Напротив, тот же состав стали в отожженном состоянии более мягкий, что требуется для формовки и механической обработки .
В зависимости от температуры и состава стали ее можно закалить или размягчить. Чтобы сталь стала тверже, ее нужно нагреть до очень высоких температур. Конечный результат того, насколько твердой станет сталь, зависит от количества углерода, присутствующего в металле. Только сталь с высоким содержанием углерода может быть подвергнута закалке и отпуску. Если металл не содержит необходимого количества углерода, его кристаллическая структура не может быть нарушена, и, следовательно, физический состав стали не может быть изменен.
Часто термин «закалка» ассоциируется с закаленной сталью . Оба процесса используются при закалке стали. Двухэтапный процесс начинается с закалки стали, чтобы она стала твердой и не изнашивалась с течением времени. Однако очень часто этот процесс делает сталь очень хрупкой и склонной к разрушению во время использования. Отпуск очень незначительно снижает твердость кованой стали, но улучшает продукт в целом, поскольку в результате сталь становится гораздо менее хрупкой.
Закалка и отпуск
Два основных процесса закалки и отпуска можно разбить на четыре основных этапа. Сначала кусок углеродистой стали постепенно нагревают до тех пор, пока он не достигнет температуры выше критической температуры сплава. Затем сталь закаливают, обычно в воде или масле (хотя для достижения определенного результата иногда используются другие закалки, такие как солевой раствор или растворы гидроксида натрия). Теперь сталь имеет максимальную твердость данного сплава, но, как указано выше, также является хрупкой. На этом этапе обычно выполняется отпуск для достижения более полезного баланса твердости и вязкости. Сталь постепенно нагревают до тех пор, пока не будут получены желаемые цвета состояния, обычно при температуре значительно ниже критической температуры сплава. Разные цвета в спектре закалки отражают различный баланс твердости и вязкости, поэтому разные уровни закалки подходят для разных применений. Затем сталь повторно закаливают, чтобы «зафиксировать» состояние на желаемом уровне. Талантливый кузнец или слесарь может точно настроить характеристики стального инструмента или предмета в соответствии с требованиями, основываясь исключительно на тщательном наблюдении за окраской цвета. Визуальное представление этого процесса может сделать понятие легче понять.
Испытание закаленной стали
Непросто определить, подвергалась ли сталь процессу закалки и отпуска, просто взглянув на нее, но есть надежный и простой тест. Чтобы изучить кусок стали, возьмите ручной напильник и подпилите кромку выбранного металла. Если кусок стали не подвергался закалке, металлический напильник должен легко «вгрызаться» в образец. Если металл закален, напильник не врезается в образец и соскальзывает с небольшим видимым эффектом.
Закаленные изделия, начиная с низкоуглеродистой стали (содержание углерода 0,5–1,5%), также можно назвать закаленной сталью.