За способом охолодження розрізняють такі види загартування.

Загартування в одному середовищі

Таке загартування простіше по виконанню, але не для будь-якої стали і не для будь-яких виробів її можна застосовувати.

Швидке охолодження у великому інтервалі температур виробів змінного перерізу сприяє виникненню температурної нерівномірності і великих внутрішніх напруг, званих термічними.

Крім термічних напруг, при перетворенні аустеніту в мартенсит створюються так звані додатковоструктурні напруги, пов'язані з тим, що перетворення аустеніту в мартенсит відбувається зі збільшенням обсягу.

Якщо деталь складної форми або змінного перерізу, то збільшення обсягу проходить нерівномірно і викликає виникнення внутрішніх напруг.

Наявність великих напруг може викликати викривлення вироби, повідця, а іноді і розтріскування, якщо величина внутрішніх напружень перевершить межа міцності.

Чим більше вуглецю, тим більше об'ємні зміни та структурні напруги, тим більша небезпека виникнення тріщин.

Сталь з вмістом вуглецю більше 0,8% гартують в одному середовищі, якщо вироби простої форми (кульки, ролики тощо). В іншому випадку воліють загартування або в двох середовищах, або за способом ступінчастою загартування.

Загартування в двох середовищах

Цей спосіб знайшов широке застосування для загартування інструменту з високовуглецевої сталі.

Полягає він у наступному:

1. деталь спочатку замочують у воді і охолоджують до температури 500-550°,

2. потім швидко переносять у масло, де залишають до повного охолодження.

Ступенева гарт

При цьому способі деталь швидко охолоджується зануренням в соляну ванну з температурою 300-250°. Витримка при цій температурі протягом 1,5—2 хв. повинна забезпечити вирівнювання температур по всьому перерізу вироби, усуваючи тим самим термічні внутрішні напруги. Подальше охолодження виробляють на повітрі.

В якості охолоджуючої середовища використовують розплавлені солі, селітри, легкоплавкі метали.

Ступенева гарт зменшує внутрішні напруги, викривлення і можливість розтріскування деталей.

Недоліки ступінчастою загартування

Недолік цього виду загартовування в тому, що охолодження гарячих середовищах не може забезпечити велику швидкість охолодження в інтервалі 400-600°.

У зв'язку з цим ступінчасту загартування для вуглецевої сталі можна застосовувати для виробів невеликого перерізу (діаметр до 10 мм, наприклад, свердла).

Для легованих сталей, що мають невеликі значення критичної швидкості гарту, ступенева загартування застосовується до виробів більшого перерізу.

Гарт з подстуживанием

При такому способі деталь виймають з печі і перед зануренням в охолоджуючу рідину деякий час витримують на повітрі. Час витримки на повітрі повинно бути таким, щоб не відбувся

розпад на структуру перліту або сорбіту. Цей час визначається практикою загартування.

Підстужування зменшує внутрішні напруги і жолоблення і застосовується для тонких і довгих деталей.

Поверхневе загартування сталі

Від деяких деталей в експлуатації потрібна висока поверхнева твердість при збереженні досить в'язкої серцевини, наприклад зуб шестерні, шийка колінчастого вала та ін.

У цьому випадку сталь свідомо гартують на невелику глибину. Існує кілька методів поверхневого загартування сталі.

Поверхневе загартування при нагріванні ацетилено-кисневим полум'ям

Нагрів виробу проводиться ацетилено-кисневим полум'ям. Полум'яна пальник (рис. 67), що рухається вздовж вироби з певною швидкістю, нагріває його поверхню.

Слідом за пальником з тією ж швидкістю рухається трубка, що подає воду, з допомогою якої проводиться охолодження виробу.

Глибина прогріву і температура нагріву регулюються швидкістю переміщення пальника і відстанню пальника від виробу.

Поверхневе загартування струмами високої частоти

Нагрівання виробів струмами високої частоти викликає розігрівання поверхневого шару виробу.

Це пояснюється тим, що струми високої частоти поширюються з нерівномірною щільністю по перерізу. Чим більше частота струму, тим на меншу глибину вироби струми проникають.

Завдяки цьому виникає велика щільність струму у поверхні виробу, що викликає досить швидкий розігрів поверхневих шарів металу.

Цей метод має ряд переваг: високу продуктивність, достатню легкість регулювання глибини загартованого шару, отримання більшої твердості, ніж при звичайних методах загартування, відсутність окалини і жолоблення.

Застосовуваний для цієї мети електричний струм отримують від спеціальних генераторів, що дають змінний струм з частотою до 10 млн. гц (тобто змін напрямку струму в секунду). Струм міської мережі має частоту 50 гц.

Нагрів виробу здійснюється індуктором, по якому проходять струми високої частоти і великої сили.

Індуктор наводить (індукує) струми у виробі, вміщеному всередині нього (рис. 68).

Індуктор виготовляють з порожнистих мідних трубок, усередині яких циркулює охолоджуюча вода, тому він сам не розігрівається за той короткий проміжок часу, за який деталь встигає нагрітися до необхідної температури.

Форма індуктора повинна точно повторити форму виробу, тільки тоді виріб загартується так одну і ту ж глибину по всьому перерізу. Труднощі бувають при складній формі деталі, що обмежує застосування цього методу.

Охолодження нагрітої деталі здійснюється найчастіше або додатковим дощовим пристроєм, або водою, що циркулює всередині індуктора.

У зв'язку з тим, що новий тип деталі потребує виготовлення нового індуктора, цей метод доцільно застосовувати при наявності однотипних деталей у масовому або великосерійному виробництві.