Механические свойства стали зависят от ее термической обработки. К
термической обработке относятся: отжиг, закалка, отпуск и цементация.
Химический состав стали меняется только при цементации. При нагревании в
пределах 220—330° сталь приобретает различные цвета побежалости:
светложелтый, соломенно-желтый, коричневый, пурпуровый, фиолетовый,
синий, серый. При нагревании в пределах 550—1300° появляются калильные
цвета: коричневый, красный, вишневый, оранжевый, темножелтый,
светложелтый, ослепительно-белый.
Рис. 29. A—набор спиц; Б—набор пуансонов
Нагревать стальные детали надо очень осторожно и
внимательно, непрерывно следя за цветами побежалости и каления. Перед
закалкой деталь очищают от окалины, а иногда, что еще лучше, полируют.
Отжиг. Г1ря отжиге стальную деталь нагревают до определенной температуры
с последующим медленным охлаждением. Отжигом достигаются уничтожение
внутренних напряжений, однородная твердость, уменьшение твердости и др.
Отжиг происходит при 750—860°.
Закалка. При закалке стальную деталь нагревают с последующим быстрым
охлаждением в воде или в масле. Приобретая большую твердость и
упругость, сталь становится хрупкой. Температуру закалки определяют по
цвету. Закалка происходит при 700—850°.
Отпуск. При отпуске закаленную стальную деталь нагревают до 200—600° с
последующим быстрым или медленным охлаждением. Отпуск уменьшает
хрупкость закаленной стали, что особенно важно для тех деталей, которые
подвергаются ударам и толчкам. При отпуске уменьшается твердость, но
увеличивается вязкость. Температуру отпуска определяют по цвету
побежалости.
Цементация. При цементации верхний слой стальной детали насыщается
углеродом. Поэтому поверхность детали после закалки становится твердой,
в то время как сердцевина остается более мягкой и вязкой.
Обычно цементации подвергают сталь с содержанием углерода до 0,3%.
Цементация происходит при 900—950°. Цементирующим веществом является
уголь с примесью поташа, соды, мела и др.
П а я: н и е. Паяние занимает значительное место в часовом производстве.
При паянии соединяют—припаивают—металлические поверхности расплавленными
металлами—припоями. Различают пайку мягкими припоями и пайку твердыми
припоями. Употребление припоев зависит от спаиваемых металлов и
требующейся крепости спайки. Перед пайкой изделия очищают от грязи,
пыли, окислов, жира, окалины и т. п.
Процесс паяния состоит из:
1) подогрева места спайки до рабочей температуры; 2) удаления окислов
флюсующими веществами; 3) ввода припоя; 4) медленного охлаждения,
очистки и зачистки места спайки.
При пайке стали, латуни и бронзы для протравы применяют хлористый цинк,
соляную кислоту, нашатырь с последующей промывкой в воде.
Хлористый цинк — травленую соляную кислоту получают из соляной кислоты,
разбавленной наполовину водой, к которой добавляют небольшими кусочками
цинк до тех пор, пока он не перестанет растворяться в жидкости. Для
предохранения от ржавчины добавляют нашатырный спирт, вливая его каплями
и взбалтывая протраву, пока она из молочно-белой не станет 2—
прозрачной. В качестве флюсов для твердых припоев
применяют буру и канифоль.
При спайке применяют спиртовку и паяльную трубку.; Паяльную трубку
вводят в пламя; продувая через нее воздух, можно получить температуру
800—900°.
Припой должен быть более плавким, чем соединяемые металлы. Мягкие припои
составляют из олова и свинца в различных пропорциях. Также применяют
сплав Вуда, сплав Розе и др. Твердыми припоями являются преимущественно
медноцинковые и серебряные.