Окисление инструментальной стали при отжиге и меры его предупреждения

31.05.2018
В процессе отжига может произойти значительное окисление металла, степень которого зависит от: 1) температуры нагрева, 2) длительности выдержки и 3) атмосферы печи. Уменьшение окисления за счет изменения атмосферы печи не всегда целесообразно, так как применение слегка восстановительного пламени вместо окислительного связано с повышенным расходом топлива.

Более высокие температуры нагрева применяются при отжиге быстрорежущей стали, имеющей по сравнению с другими марками инструментальной стали повышенные температуры Ас1 превращения, а также при отжиге стали Х12, Х12М, 3ХВ8, 4ХВС, 4ХС, 35ХГС и 30ХГС.

Эффективным способом защиты этой стали от окисления является загрузка заготовок в печь в железных ящиках с засыпкой чугунной стружкой или отработанным карбюризатором. Если отжиг проводится при температурах выше 820—830°, то надо применять чугунную стружку, а при отжиге ниже 800—820° — отработанный карбюризатор.

Чугунную стружку или отработанный карбюризатор засыпают на дно ящика слоем 12—25 мм, а затем засыпают устанавливаемые в ящике заготовки. После этого ящик закрывают крышкой и замазывают глиной.

Необходимо уделять специальное внимание правильному отбору чугунной стружки. Нельзя применять свежую стружку во избежание науглероживания отжигаемой стали или ржавую стружку — во избежание обезуглероживания. Стружку перед употреблением проверяют на отсутствие ржавчины, просеивают для удаления графита и кусочков угля, а затем смешивают с равным количеством отработанной стружки (т. е. уже применявшейся для отжига).

Свежую чугунную стружку надо применять при вторичном отжиге обезуглероженного инструмента для повышения содержания углерода в поверхностном слое.

Для марок стали, отжиг которых проводится в более низком интервале температур (750—800°), вместо отработанного карбюризатора можно применять смесь, состоящую из древесного угля (85%) и соды (15%). В случае применения этой смеси нагрев при отжиге нельзя проводить выше 800° во избежание цементации (науглероживания) поверхности отжигаемой стали.