Закалка и отпуск серого чугуна
Закалка серого чугуна повышает твердость, износостойкость, увеличивает количество связанного углерода (при закалке ферритных и ферритно-перлитных чугунов). Закалка с отпуском может улучшить механические свойства. Например, износостойкость звездочек комбайна, изготавливавшихся из чугуна марок СЧ18-36 или СЧ21-40, после закалки и отпуска увеличилась в 4 - 6 раз. Особенно эффективной она является для модифицированного чугуна СЧ 32-52 и др.
Закалка серого чугуна производится из аустенитно-графитного состояния. В процессе нагрева и охлаждения графитные включения практически мало изменяются по размерам, форме и характеру расположения.
Растворение графита
При нагреве и во время выдержки при температуре закалки может происходить частичное растворение графита - концентрация углерода в аустените будет изменяться в соответствии с линией E'S'. Скорость растворения графита в аустените меньше, чем скорость растворения цементита. Температура и время нагрева выбираются из расчета, чгобы содержание углерода н аустените не превышало эвтектоидного состава. При избыточном содержании углерода в аустените после охлаждения сохраняется большее количество остаточного аустенита, а концентрация углерода в мартенсите также повышается, что увеличинает склонность чугуна к закалочным трещинам. Обычно температура нагрева под закалку серого чугуна находится в пределах 840 - 900° С. Время выдержки при температуре нагрева под закалку зависит от исходной структуры и размеров изделия.
Охлаждение
Охлаждение простых деталей производится в воде, а сложных - в масле. Чтобы устранить образование закалочных трещин, охлаждение делают прерывистым.
Для получения требуемых механических свойств закаленные чугуны подвергают отпуску.
Для уменьшения коробления и образования закалочных трещин все чаще начинает применяться изотермическая закалка, обеспечивающая требуемые механические свойства.
Для уменьшения внутренних напряжений, предотвращения деформации и закалочных трещин может применяться изотермическая закалка в расплавленных солях с температурой 250 - 320 ° С.
