Основным и наиболее объективным параметром оценки свойств закалочных сред является их охлаждающая способность, характеризуемая зависимостью скорости охлаждения образца или детали от температуры. Эта взаимосвязь позволяет определить температуру смены стадий кипения жидкости на охлаждаемой металлической поверхности и установить температурные интервалы с максимальной и минимальной скоростью охлаждения [3].
Целью настоящей работы было исследование охлаждающей способности водных растворов полимера «Термовит-М» в сравнении с индустриальным маслом И-20А для закалки легированных сталей.
От ближайших аналогов «Термовит-М» отличается долговременной стабильностью, более высокой воспроизводимостью показателя твердости изделий. Закалочный раствор, приготовленный на основе концентрата «Термовит-М», при соответствующем контроле и корректировке способен работать без замены не менее года, «пропуская» при этом количество закаливаемых изделий по массе в соотношении к массе закалочного состава как 70:1.
В данной работе в качестве исследуемых закалочных сред использовали 4; 4,5 и 5 % водные растворы, приготовленные из концентрата «Термовит-М» производства ЗАО НПО «Промэкология» г. Омск согласно ТУ 2219-040-23763375-2006.
Охлаждающую способность водополимерной среды на основе полимера «Термовит-М», нагретую до температур 20, 30, 40, 50, 60 °С, изучали при помощи прибора «Компатон», который представляет собой термометр цифровой и датчик температуры шаровидной формы, имеющий в своём геометрическом центре термопару. Датчик нагревали до tн = 850 °С, затем переносили в закалочную среду. При этом на цифровой термометр производили запись измерений значений температуры с заданным интервалом времени. В результате были получены кривые охлаждения и проведён сравнительный анализ заданных концентраций водополимерной закалочной среды Термовит-М с индустриальным маслом.
Полученные кривые охлаждения исследуемых растворов полимера «Термовит-М» отвечали основным требованиям, предъявляемым при качественной закалке легированных марок сталей: имели скорость охлаждения выше критической в интервале температур перлитного превращения, а в интервале температур мартенситного превращения, напротив, обладали низкой скоростью охлаждения.
Для закалки в исследуемых растворах полимера были выбраны образцы из сталей марок 30ХГСА, 40ХН и ШХ15. Закалённые образцы не содержали закалочных трещин и имели требуемую структуру, характерную при закалке данных образцов в индустриальном масле.
Таким образом, при опробовании закалочной среды «Термовит-М» были получены положительные результаты при закалке легированных сталей в интервале концентраций раствора полимера 4-5 % при температурах 20-60 °С. Небольшая стоимость водных растворов полимера открывает перед этой закалочной жидкостью большие перспективы и возможность успешного использования его вместо индустриального масла И-20А.
Список литературы
- Темлянцев М.В., Осколкова Т.Н. Трещинообразование в процессах нагрева и охлаждения сталей и сплавов. М.: Флинта, Наука, 2005. 196 с.
- Горюшин В.В., Шевченко С.Ю., Петропавловский А.Г. и др. Новая полимерная закалочная среда Акресол // МиТОМ. 2008.
№ 4. С. 49-52. - Астащенко В.И. Особенности охлаждающей способности водных растворов полимеров // Социально-экономические и технические системы. 2007. № 1. С. 73-78.