Закалка водяным распылением: перспективна альтернатива закаливанию в масле?

Исследователи представили новый подход к применению технологии закалки водяным распылением (Water Spray Quenching, WSpQ), которая может стать альтернативой традиционной закалке в масле для отдельных типов зубчатых колёс, валов и других деталей машин.

Как работает технология?

В отличие от традиционной закалки, при которой детали погружают в жидкую среду, WSpQ использует высокоскоростное мелкодисперсное распыление воды. Интенсивность охлаждения можно регулировать, изменяя подачу воды и сжатого воздуха, что позволяет адаптировать процесс к геометрии детали и марке стали.

Результаты испытаний

Во время испытаний технология обеспечила коэффициент теплопередачи до 4000 Вт/(м²·К), что значительно превышает показатели традиционной закалки в масле (1500-2500 Вт/(м²·К). Также было подтверждено полное закаливание опытных деталей, формирование высокой доли мартенсита и получение необходимых механических свойств после термической обработки.

Потенциальные преимущества

Разработчики отмечают, что технология может позволить использовать менее легированные марки стали без потери необходимых механических свойств, повысить прочность деталей и обеспечить более точное управление процессом термической обработки. Кроме того, WSpQ открывает возможность настройки интенсивности охлаждения в соответствии с геометрией детали и конкретными условиями эксплуатации.

В настоящее время технология проходит дальнейшие исследования. Следующий этап предусматривает оценку влияния процесса на деформацию деталей, их усталостную прочность, остаточные напряжения и возможность масштабирования установки для промышленного серийного производства.

По материалам Gear Technology