Вместе с твердостью в процессе закалки сталь приобретает и хрупкость.* Кроме того, в результате закалки в деталях возникают внутренние напряжения, вызванные быстрым охлаждением, которые могут привести к короблению или даже к образованию трещин в детали.

С целью повышения износоустойчивости деталей применяют поверхностную закалку. Лучшие результаты дает закалка токами высокой частоты. При высокочастотном нагреве быстро нагреваются поверхностные слои изделия, в то время как слои, расположенные ближе к середине нагреваются значительно медленнее. Поэтому при последующем быстром охлаждении поверхностные слои изделия закаливаются и приобретают необходимую твердость, а сердцевина детали остается вязкой, незакаленной. Обработанные таким образом детали хорошо работают на износ, сохраняя одновременно значительное сопротивление излому.

Отжиг. Отжигом называется нагрев стали до определенной температуры с последующим, после некоторой выдержки, очень медленным охлаждением.

Отжиг стали производят для повышения вязкости и пластичности стали и улучшения ее обрабатываемости.

Нормализация. Нормализация стали заключается в нагреве ее до температуры, несколько превышающей температуру нагрева при отжиге, с последующим, после небольшой выдерж-. ки при этой температуре, охлаждением на воздухе. Нормализацию применяют для получения мелкозернистой однородной структуры стали и улучшения обрабатываемости резанием. В связи с тем, что при нормализации скорость охлаждения больше, чем при отжиге , сталь после нормализации имеет большую твердость по сравнению с твердостью отожженной стали.

Отпуск. Отпуском называют нагрев закаленной стали до температуры ниже критической с последующим охлаждением на воздухе, в воде или масле.

Отпуском достигают ослабления внутренних напряжений, вызванных закалкой, уменьшения твердости до желаемого предела, повышения вязкости и уменьшения хрупкости закаленной стали.

Химико-термическая обработка стали

Наряду с термической обработкой стали для улучшения ее механических свойств применяют химико-термическую обработку, к которой относится: цементация, азотирование и цианирование.

Цементация заключается в насыщении углеродом поверхностного слоя стали. Для этого изделия подвергают нагреву в контакте с материалом, богатым углеродом и называемым карбюризатором. В качестве карбюризатора широко применяют древесный уголь и углеродсодержащие газы.

Цементации подвергают стали с низким (до 0,25%) содержанием углерода. Последующая после цементации закалка таких сталей позволяет получить твердый поверхностный слой детали и вязкую сердцевину.

Азотирование заключается в насыщении поверхностного слоя стальных деталей азотом, в результате чего значительно возрастают твердость и износостойкость этого слоя. После азотирования закаливать детали не требуется.