Нагрев и охлаждение

Деталь нагревают до температуры, превышающей на 30-70 С температуру установления правильной кристаллической структуры. Время нагрева должно быть достаточным для установления равномерного строения во всем объеме металла. Оно зависит от размеров детали и ее формы, а также от сорта стали.
Слишком длительная, выдержка приводит к тому, что зерна металла увеличиваются, и он теряет прочность. По этому ее продолжительность ориентировочно берется равной 0,2 от времени нагрева. В горне деталь следует расположить так, чтобы холодный воздух из фурмы не попадал на ее поверхность. Для этого заготовку кладут на слой смешанного с золой угля.

Охлаждение

Очень важной частью закалки является охлаждение. От него зависит установление необходимой структуры металла.
Скорость охлаждения не должна быть меньше 150 С в секунду. Так как температуру заготовки целесообразнее всего доводить до 400-450 С, то продолжительность процесса составляет лишь 2-3 с.
В качестве жидкостей для охлаждения используются вода и трансформаторное масло. В последнем скорость понижения температуры меньше, при нормальных условиях она не превышает 180 С в секунду. В холодной воде охлаждение идет быстрее - примерно 600 С за секунду.
При погружении раскаленной детали в жидкость очень важно, чтобы температура последней повышалась очень незначительно. Если объем ее небольшой, то увеличить конвекцию можно помешиванием.
Хороший результат дает закалка в проточной воде, т. к. при этом образующийся между заготовкой и жидкостью слой пара быстро рассеивается. Улучшить качество закалки можно добавлением в емкость поваренной соли, соды (до 10%) или серной кислоты (до 12%).
Когда требуется закалить только часть изделия, например, рабочую часть инструмента, после опускания на необходимую глубину его несколько раз перемещают в вертикальном направлении, чтобы не образовалось трещин промежуточной части.
При неправильном погружении в воду изделие может покоробиться от неравномерного остужения. Чтобы этого избежать, опускайте детали в воду.
Скорость охлаждения так же, как и скорость нагрева, зависит от размеров заготовки и материала, из которого она сделана. Изделия из малоуглеродистых сталей охлаждают в воде, но если они имеют сложную форму, то лучше проводить процесс в масле, иначе на поверхности могут появиться трещины.
У заготовок большой площади сечения верхние слои охлаждаются быстрее нижних, поэтому закалка внешней части гораздо более сильная. Если сталь содержит легирующие
элементы, такие как марганец, хром и др., то глубина закалки увеличивается.
Часто кузнецы выполняют закалку изделий сразу после ковки, что позволяет значительно экономить топ ливо. Для этого ковка выполняется с таким расчетом, чтобы после ее окончания металл имел температуру, при которой можно проводить закаливание.