Закалочное масло: что это, характеристики

Для повышения прочности, твердости и придания чистоты металлическим изделиям применяется технология закалочного охлаждения. В ней ключевую роль играет специальное масло, названное закалочным. Оно вязкое, имеет антипенное свойство и устойчивость к испарению, а также стабильное и не имеет в составе воды.

Что такое закалка металла

Закалка — ключевой шаг в выполнении термической обработки. В рамках быстрого охлаждения металлическая заготовка оперативно охлаждается, чтобы она смогла получить различные свойства, к примеру, прочность, твердость, однородную текстуру и так далее. Процесс позволяет минимизировать ее нахождение в условиях повышенной температуры, а также исключает формирование дефектов.
Закаливание может проводиться в воздухе, специальных растворах, воде или масле. При этом последнее является крайне популярным вариантом для осуществления обработки и сегодня, и в далеком прошлом.

Преимущества использования масел

Главное достоинство масел — быстрая передача тепла. Вещества для закаливания на водной основе, конечно, воздействуют на заготовки быстрее, но их интенсивность способна вызвать деформацию и растрескивание.
Регулировать масла значительно проще. К тому же их свойства можно изменить, использовав присадки. Возможность контролировать их уже указывает на то, что они универсальны, а потому при их применении металлообработка проходит в разы быстрее и проще.

Принцип работы

Масла имеют две основные функции:

• упрочнение путем контролирования теплопередачи во время закаливания;
• смачивание для минимизации вероятности получения деформированной или растрескавшейся заготовки.

Закалка проводится в три этапа:

1. паровой;
2. кипящий;
3. конвекционный.

Первый начинается при первом погружении заготовки в масло. Ее обволакивает паровая оболочка, способствующая отведению тепла, что замедляет охлаждение. Ускорение возможно только при использовании присадок.
Второй происходит после рассеивания паровой оболочки, от чего начинается кипение. Так скорость теплопередачи достигает пика, хотя продолжительность и скорость зависят от состава масла.
Начало третьего наступает, когда температура поверхности детали падает ниже точки кипения масла. Передача тепла определяется его вязкостью, зависящей от степени также его разложения. Скорость теплопередачи обратно пропорциональна вязкости нефти, в то время как вязкость прямо пропорциональна степени разложения.
Повышение степени разложения и формирование осадка взаимосвязаны. Второе, кстати, приводит к неравномерной адсорбции, что становится причиной неравномерной скорости охлаждения.

Основные виды

Хоть можно выделить немало типов масел, чаще всего их делят на два вида:

• быстрые;
• горячие.

Первые быстрее охлаждают, так как состав способствует сокращению продолжительности парового этапа и увеличения кипения. Лучше их применять для обработки низкоуглеродистой стали и не особо твердых сплавов.
Вторые позволяют добиться не сильной разницы между температурами сердцевины и внешней оболочки изделия в рамках закаливания. Так риск деформации и растрескивания становится еще меньше. С их помощью закалка проводится дольше, но благодаря им удается добиться более равномерного охлаждения по сечению. Лучше они себя показывают при обработке твердых сплавов.
В качестве закалочных масел также могут использоваться:

• моторные. Хоть их стоимость невысока, они бывают загрязненными. Это чревато выделением токсинов во время обработки заготовки и образованием тонкой пленки темного цвета на ее поверхности;
• пищевые. Их тоже легко достать из-за дешевизны и доступности. Они более полезны в рамках закаливания, чем моторные масла. При этом свойства пищевых могут значительно отличаться в зависимости от их вида (оливковое, пальмовое и другие).

И первые, и вторые масла все равно будут хуже специализированных закалочных масел. Процесс их разработки способствует обеспечению равномерной закалки и избежанию деформации при закаливании. Изделия, обработанные с их помощью, становятся гладкими и приятными. Но, конечно, стоит отметить, что стоят они гораздо дороже, чем вышеупомянутые масла.