закалочная среда

[hardening medium] — охлажденная среда (газовая, жидкая или твердая), обеспечивающая необходимую скорость охлаждения при закалке. К закалочной среде для сталей обычно предъявляются следующие основные требования: высокая охлаждающая способность при 650 — 550 °С (интервал наименьшей устойчивости аустенита) и пониженная — при t < 300 °С (в интервале мартенситного превращения); отсутствие интенсивного взаимодействия (разъедания) с поверхностью закаливаемых изделий; недефицитность и средне невысокую стоимость, а также полная растворимость при промывке закаленных изделий. По составу и свойствам все закалочные среды подразделяются на четыре группы: вода и водные растворы, масла; расплавленные соли и щелочи; воздух. Механизм действия жидкой закалочной среды (вода, водные растворы, масло): в момент погружения изделия в закалочную среду вокруг него образуется пленка перегретого пара, охлаждение происходит через слой паровой рубашки, т.е. относительно медленно (стадия пленочного кипения). Когда температура поверхности достигнет некоторого значения (определенного составом закаливающей жидкости), паровая рубашка разрывается, жидкость начинает кипеть на поверхности изделия и охлаждение происходит быстро (стадия пузырчатого кипения). При температуре поверхности изделия ниже t_кип жидкостей охлаждение замедляется (стадия конвективного теплообмена). Охлаждающая способность закалочной жидкости в основном определяется температурным интервалом пузырькового кипения.

Характеристика некоторых жидкостных закалочных сред

Закаливающая среда	Δt °С	Иотн
Вода
20 °С	400-100	1
40 °С	350-100	0,7
80 °С	250-100	0,2
Раствор в воде, 20 °С
1%-ный NaCl	500-100	1.5
10%-ный NaCl	650-100	3.0
5-%-ный NaOH	650-100	2.5
50%-ный NaOH	650-100	2.0
Масло минеральное, 20-200 °С	500-250	0,3

Примечание:
Δt — температурный интервал пузырького кипения
И_отн — относительная интенсивность охлаждения в середине интервала пузырького кипения Примеси по-разному влияют на охлаждающую способность воды. Добавка NaCI и едких щелочей (5 — 10 %) заметно повышает охлаждающую способность воды, 5-7%-ный водный раствор KMnО₄ снижает скорость охлаждения в интервале мартенситного распада (дает среднюю скорость охлаждения между чистой водой и маслом). Водные растворы щелочей, солей и глицерина все шире применяются в термических цехах, так как обеспечивается интенсивное охлаждение в перлитном интервале температур, замедленное и равномерное при низких температурах.
Горячие закалочные среды (расплавы солей, минеральные масла с высокой температурой вспышки и др.) широко применяются для ступенчатой или изотермической закалки, а также отпуска.
Воздух применяется в качестве охлаждающей среды при закалке только высоколегированной стали с невысокой критической скоростью охлаждения. Для охлаждения применяется спокойный и сжатый воздух. Водовоздушные смеси широко применяются, особенно при термической обработке крупногабаритных изделий из легированной стали. Охлаждающая способность водовоздушной смеси, подаваемой на поверхность закаленных изделий через форсунки, может изменяться в широких пределах и зависит от количества расходуемой воды, интенсивности подачи охлаждающей смеси и расстояния форсунок от охлаждающих поверхностей;
Смотри также:
— Среда
— размольная среда
— окружающая среда
— насыщающая среда
— коррозивная среда
— защитная среда
— нейтральная среда
— рабочая среда
— диатермическая среда