Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Применение водных растворов солей и щелочей в качестве закалочных сред. Составы горячих закалочных сред.

Наряду с водой и маслом в практике в качестве закалочных сред применяют водные растворы солей и щелочей. Такие растворы обладают повышенной закаливающей способностью по сравнению с водой. Особенно благоприятное действие оказывает щелочь NaOH. Так, например, в 40—50%-ном водном растворе NaOH в интервале температур 750—550°С скорость охлаждения достигает 1400°С/с, т. е. почти в 2 раза больше, чем в воде. В то же время при температуре 300—200°С, когда происходит мартенситное превращение, эта скорость резко снижается, приближаясь к скорости охлаждения в масле.

Для закалки сталей с пониженной прокаливаемостью применяют также 5—15%-ные водные растворы щелочей и так называемый каустический раствор, в состав которого входят 3—5% каустической соды (Na₂CO₃) и 3—5% щелочи (NaOH). При закалке в каустическом растворе достигается более глубокая прокаливаемость и повышенная твердость при минимальном короблении деталей.

Щелочные растворы, однако, имеют и серьезные недостатки: ядовитость паров, выделяющихся при закалке, ускоренное отложение осадков на стенках трубопроводов, необходимость незамедлительной отмывки в горячей воде остатков щелочи, которые могут вызвать разъедание поверхности деталей. К этому следует добавить, что щелочные растворы повышенной концентрации в открытых баках быстро, в течение 20—30 ч, теряют свои свойства. Это происходит под действием двуокиси углерода СO₂, содержащейся в воздухе, которая, реагируя со щелочью, дает соду — Na₂CO₃. Во избежание этого поверхность раствора покрывают слоем индустриального масла, и тогда раствор может служить несколько месяцев.

В последние годы все большее значение приобретают горячие закалочные среды. Это связано с тем, что расширяется применение прогрессивных технологических процессов изотермической и ступенчатой закалки, для которых необходимы такие среды. В табл. 4 приведены некоторые составы горячих закалочных сред на основе солей и щелочей.

Таблица 4 Составы горячих закалочных сред для изотермической и ступенчатой закалки

Интенсивность охлаждения в соляных ваннах можно существенно повысить путем введения в них воды. Это делается с помощью специального приспособления. Ввод воды производится в глубине расплава. Частично она испаряется, а частично поглощается солью. Количество воды, поглощаемой солью при данной температуре, строго определенное (рис. 43). Это обеспечивает стабильные условия охлаждения. Так, например, в расплаве, состоящем из 55% KNO₃ и 45% NaNO₂ при содержании 0,68% Н₂O и температуре 170°С, скорость охлаждения достигает 315°С/с вместо 60°С/с в обычной ванне. Содержание воды в ванне и температура ее регулируются с помощью автоматических приборов.

Рис. 43. Растворимость воды в соли в зависимости от температуры

Горячей закалочной средой может служить также вязкое масло типа тяжелого цилиндрового 52, известного под названием вапор. Это масло имеет высокую температуру вспышки и рабочий интервал температур 170—190°С. Такая температура бывает необходима при ступенчатой закалке. Для удаления масляной пленки, образующейся на деталях после закалки в горячем масле, проводят промывку в 3—5%-ном содовом растворе. Такая пленка удаляется гораздо лучше, если после выдержки в горячем масле провести охлаждение деталей в холодном масле.