Для получения высокой поверхностной твердости и износостойкости с удовлетворительной ударной вязкостью закалку следует проводить с температуры 950-1000 °С в масле, а отпуск при температуре 180-200 СС.
После закалки цементированной стали 2X13 в слое формируются сжимающие остаточные напряжения. Изменение температуры закалки с 900 до 1000 °С приводит к возрастанию абсолютной величины напряжений; отпуск в интервале температур 200-500 °С последовательно уменьшает значения напряжений сжатия на поверхности и в слое.
Усталостная прочность цементованных деталей определяется в основном уровнем и характером распределения остаточных напряжений, которые зависят не только от цементации, но и от последующей закалки, в частности от закалочной среды.
Кривые охлаждения в масле и вибропсевдоожиженном (виброкипящем) слое свидетельствуют о том, что последний обладает специфической кинетикой охлаждения, отличной от охлаждения в жидких средах: плавным понижением скорости охлаждения по мере снижения температуры поверхности изделия, что должно сказываться на результатах закалки.
Действительно, сравнительное исследование структуры и свойств цементованной стали 18Х2Н4ВА, закаленной в виброкипящем слое и масле, показало заметное повышение характеристик прочности и пластичности при закалке в кипящем слое по сравнению с закалкой в масле. Повышение механических свойств объясняется отмеченными при этом повышенной дисперсностью структурных составляющих и более высоким уровнем остаточных напряжений II рода в образцах, закаленных в кипящем слое.
В работе приведены данные по распределению углерода и твердости по глубине цементованного слоя и сердцевины в образцах, закаленных в двух средах. При одинаковом распределении углерода по глубине цементованного слоя твердость образцов, закаленных в кипящем слое, выше по всей глубине; твердость сердцевины образцов одинакова при закалке в обеих средах. Объясняется это разницей в дисперсности структуры, которая особенно заметна в цементованном слое.