Инструментальные стали предел упругости

Предел упругости сталей, обработанных методом НТМО, чрезвычайно высок [120], что в сочетании с высокой циклической прочностью делает такие стали особо пригодными для изготовления высокопрочных пружин, рессор, подвесок и других подобных материалов. Кроме того, упрочнение материалов с помощью НТМО (а также ВТМО) приводит к резкому увеличению режущей стойкости и вязкости инструментальных сталей [133]. [c.67]

Отпуск. Существуют следующие виды отпуска а) низкий (при температуре 150—280° С), применяемый для снижения внутренних напряжений и хрупкости при сохранении или небольшом снижении твердости. Этому виду отпуска подвергаются в основном детали после цементации и закалки и инструменты, изготовленные из углеродистых и легированных инструментальных сталей б) средний (при 350—500°С)— для повышения предела упругости и вязкости, которому подвергаются в основном пружины в) высокий (при 500—650°С)— для получения высокой прочности и хорошей сопротивляемости ударным нагрузкам. [c.32]

Рассматриваются твердость, прочность, предел упругости, текучести, усталости, вязкость, жаропрочность, износостойкость, теплопроводность и другие характеристики практически всех основных инструментальных сталей, применяемых в мировой практике. Кроме того, приведен их химический состав, маркировка, даны технологические свойства, термообработка, диаграммы превращений и т. д. Данные приводятся fi виде диаграмм и таблиц. Представлены рекомендации по рациональному выбору стали для различных инструментов я ее термической обработки с учетом условий службы. [c.2]

Рис. 15. Влияние температуры отпуска на предел упругости инструментальных сталей

Предел упругости инструментальных сталей в большинстве случаев должен быть увеличен с целью достижения максимума твердости (рис. 14), Однако часто с повышением температуры отпуска [c.32]

Следующие внутренние факторы больше всего увеличивают предел упругости инструментальных сталей содержание углерода мартенсита дисперсионное твердение снижение внутренних напряжений уменьшение количества остаточного аустенита уменьшение размера зерен аустенита равномерное распределение карбидов повышение теплостойкости. [c.33]

Предел упругости таких инструментальных сталей с малым содержанием углерода, а также сопротивление небольшим деформациям меньше, чем у сталей с большим содержанием углерода. Для повышения предела упругости сталь дополнительно легируют 1— 2% Si. Чувствительность сталей к перегреву ослабляют путем добавления 0,1—0,3% V. Образованию крупнозернистых структур до-эвтектоидных сталей при температуре выше Ai препятствует пред-эвтектоидное выделение феррита. [c.166]

Стали, легированные одновременно хромом и кремнием, прокаливаются уже до диаметра 50—60 мм. Для закалки используют масло и горячие среды. Для изделий больших размеров применяют изотермическую закалку. Под влиянием добавок кремния растут пределы упругости и текучести инструментальных сталей (рис. 154). Отпуск примерно при 270—400° С вызывает хрупкость стали, уменьшаются ее вязкость и значение ударной вязкости. Изотермической закалкой в ванне с соляным раствором можно уменьшить хрупкость стали. [c.170]

Под влиянием добавок кремния увеличиваются пределы упругости и текучести этих сталей (рис. 160, а), которые по сравнению с нелегированными инструментальными сталями сохраняются и при более высоких температурах испытаний (см. рис. 160,6). Пределы текучести при растяжении и сжатии не очень сильно отличаются друг от друга (см. раздел 2.1.2). Для случая сжатия они несколько больше. [c.172]

У легированных одновременно хромом и кремнием инструментальных сталей улучшается прокаливаемость. Прутки из этих сталей диаметром до 40 мм можно прокаливать в масле и диаметром до 25—30 мм в соляных ваннах. Повышается также стойкость против отпуска и предел упругости. [c.181]

Однако в структуре инструментальных сталей, легированных 2% Мп, можно обнаружить до 15—22% остаточного аустенита, который остается устойчивым даже при нагреве до 220—230° С. Наличие небольшого количества остаточного аустенита обеспечивает при закалке и отпуске незначительные деформации размеров (см. табл. 17, 18). Впрочем, пределы прочности и упругости этих сталей несколько меньше, чем у остальных инструментальных сталей. Эти инструментальные стали хорошо правятся как в холодном, так и в горячем состояниях. Наряду с большой твердостью (HR 60—-62) вязкость их является удовлетворительной и с уменьшением внутренних напряжений значительно увеличивается (табл. 60). [c.184]

Износостойкость 56, 166 Изотермические превращения 166 Инструментальные стали определение 22 долговечность 34 классификация 115 предел упругости 32 прочность 28 твердость 23 текучесть 33 Интенсивности напряжения показатель 39 [c.311]

Предел упругости стали, обработанной методом НТМО, достаточно высок, что в сочетании с высокой циклической прочностью делает такие стали пригодными для изготовления высокопрочных пружин, рессор, торсионных стержней, подвесок и других подобных элементов. Кроме того, упрочнение материалов с помощью НТМО (как и ВТМО) приводит к значительному повышению режущей стойкости и вязкости инструментальных сталей. [c.130]

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. Несмотря на сложный химический состав и высокую степень легирования, механические свойства (о , а, твердость) быстрорежущих сталей незначительно выше, чем у углеродистых и низколегированных инструментальных сталей (табл. 2.4). По пределу прочности на растяжение и изгиб все марки быстрорежущих сталей превышают другие инструментальные материалы. В термообработанном состоянии они не только имеют высокую прочность, но сохраняют упругость и вязкость. Изготовленные из них металлорежущие инструменты способны выдержать большие контактные напряжения, возникающие на лезвиях в процессе резания металлов. [c.24]

Для обстукивания применяется молоточек из инструментальной стали весом 300—400 г с деревянной рукояткой длиной 60 см. Обстукивают концы рельсов ударами молоточка с высоты 30—40 см по поверхности головки рельса между торцом и первым болтовым отверстием, а также между всеми остальными отверстиями в пределах длины накладок. Для лучшего ощущения рекомендуется рукоятку молоточка не сильно сжимать пальцами, а держать свободно. При обстукивании необходимо соблюдать следующие требования следить, чтобы конец молоточка и место удара на рельсе были чистыми, если в этих местах окажется грязь или мазут, то показания будут ложными, так как молоточек не будет упруго отскакивать при ударе молоточек должен быть хорошо насажен на ручку, иначе также будут неверные показания перед обстукиванием следует проверить зазор в стыке, так как при слитом зазоре вибрации в изломанном конце рельса может не быть. В сомнительных случаях полезно проверить затяжку стыковых болтов если они чрезмерно затянуты, то их следует несколько ослабить иногда даже снимают накладки для осмотра концов рельсов [c.46]

Часто пружины изготовляют из шлифованной холоднотянутой проволоки (так называемой .(серебрянки ). Наклеп (нагартовка) от холодной протяжки создает высокую твердость и упругость. После навивки (или другого способа изготовления) пружину следует отпустить при 250—350° для снятия внутренних напряжений, что повышает предел упругости. Для изготовления серебрянки применяют обычные углеродистые инструментальные стали (см. ниже) У7, У8, У9, УЮ. [c.286]

Пружины, рессоры и подобные им детали изготавливают из конструкционных сталей с повышенным содержанием углерода (но, как правило, все же более низким, чем у инструментальных сталей) — приблизительно в пределах 0,5—0,7% С, часто с добавками марганца и кремния. Для особо ответственных пружин применяют сталь 50ХФ, содержащую хром и ванадий и обладающую наиболее высокими упругими свойствами. [c.404]

Кремний является хорошим раскнслителем, поэтому его сплавы используют при производстве сталей многих марок. Расход ферросилиция (в пересчете на ФС45) составляет 0,65 /о от выпуска стали. Обычно в сталях содержится 0,12—0,35 % Si, в высоколегированных кремнистых сталях его содержание достигает 2—3 % и более. В трансформаторной стали кремний снижает потерн на гистерезис. В сочетании с другими элементами, особенно с хромом, кремний добавляют в инструментальные, коррозионно- II жаростойкие, рессорно-пружинные и другие стали. Введение в конструкционную сталь до 2 % Si повышает ее твердость, прочность, пределы упругости и текучести. Кроме того, на 1 т литья расходуется в пересчете на ФС18 20 кг ферросилиция и потребление ферросилиция в литейном производстве составляет 30—40 % от потребления сталеплавильной промышленностью. [c.33]

Чувствительность к перегреву. Прочность высокоуглеродистых инструментальных сталей, вязкость, предел упругости существенно снижаются в случае чрезмерно высокой температуры аустенитиза-ции как при горячей деформации, так и в процессе закалки. Ухудшение свойств происходит вследствие укрупнения зерен аустенита и выделения карбида по границам зерен в процессе охлаждения от высоких температур. Чувствительность к перегреву — это такое явление, при котором выше некоторой температуры аустенитизации Происходит укрупнение зерен стали. Чувствительность к перегреву различных типов стали различна. Отдельные марки сталей можно закаливать только в очень узких пределах температур в других же сталях даже при значительных превышениях обычных температур аустенитизации зерно заметно не укрупняется. Наиболее чувствительными к перегреву являются эвтектоидные и заэвтектоидные стали. Так, повышение температуры аустенитизации нелегированных сталей на 10—15° С сверх оптимальной ведет к существенному снижению прочности на изгиб и вязкости (рис. 55) в то же время твердость стали или совсем не изменяется, или почти не изменяется (см. рис. 8). Излом таких перегретых сталей грубый, зерна [c.69]

Целью легирования инструментальных сталей, принадлежащих к этой группе, в первую очередь является увеличение толщины прокаливаемого слоя, так как твердость обеспечивается большим содержанием углерода в мартенсите. Чем разнообразнее добавки содержит сталь, тем больше диаметр прокаливаемости или расстояние, измеренное от охлаждаемого торца на образце Джомини (рис. 161). Наиболее значительно увеличивает прокаливаемость легирование марганцем, молибденом, хромом и кремнием. С помощью легирования кремнием можно увеличить пределы упругости и текучести. Однако под влиянием добавок кремния растет твердость стали в отожженном состоянии и значительно увеличивается ее склонность к обезуглероживанию. У сталей, легированных, кремнием, температура эвтектоидных превращений выше, чем у нелегированных. Таким образом, для растворения карбидов требуется также большая температура. Сильные карбидообразующие элементы (ванадий, вольфрам, молибден, хром) в небольших количествах растворяются в цементите, уменьшая при этом его растворимость и склонность к коагуляции. Благодаря этому увеличивается устойчивость стали против отпуска и уменьшается чувствительность к образованию крупнозернистой структуры. Однако при наличии легирующих компонентов в количестве более 1—1,5% образуются карбиды уже больших размеров и возникает неоднородность в распределений карбидной фазы главным образом в продольном сечении. Влияние [c.173]

Для того чтобы количество остаточного аустенита в сталях со значительным содержанием углерода не было слишком велико и вследствие этого не был низким предел упругости, до минимума ограничивают содержание марганца. Именно поэтому прокаливае-мость таких сталей не наилучшая. Характерным примером для этого служат сталь марки W7 с относительно большим (4%) содержанием вольфрама и подобные ей инструментальные стали (рис. 168). С увеличением содержания вольфрама или ванадия инкубационный период превращения аустенита в области низких температур бейнитных превращений возрастает, однако в целях подавления диффузионных процессов все же требуется большая скорость охлаждения. Такие стали пригодны для комбинированной закалки (сначала охлаждение в воде, а затем в масле). Эти инструментальные стали содержат, кроме цементита, карбидные фазы типа МвбС и МеС, которые не растворяются при обычной для закалки температуре 840—880° С. Наличие карбидов наряду с высокоуглеродистым мартенситом придает таким сталям чрезвычайно вы< сокую твердость и износостойкость. Они не склонны к крупнозерни-стости. Следствием наличия карбидов вольфрама и ванадия является также и то, что их устойчивость против отпуска выше, чем у нелегированных или легированных только хромом инструментальных сталей (рис. 169). Вследствие большой твердости их вязкость и предел прочности при изгибе небольшие (о в= 1600-4-2000 Н/мм ). Чем больше содержание вольфрама, тем более хрупкой становится сталь, поэтому наиболее благоприятным является содержание 3— 4% W, В целях уменьшения графитообразования эти стали легируют еще и хромом. [c.178]

Вместо твердости, прочности и пластичности при разрушении неоднократно предлагалось использовать в качестве определяющего параметра энергию разрушения [33, 55, 77, 84]. Если считать, как это делается в работах [55, 84], что этот параметр примерно пропорционален площади под стандартной кривой напряжение — деформация, то для материала заданной прочности он приблизительно пропорционален удлинению при разрушении и, следовательно, может быть параметром, определяющим сопротивление разрушению пластичных материалов. Существование такого определяющего параметра было подтверждено Тирувенгадамом и др. [84, 88]. Однако между указанным параметром и сопротивлением кавитационному воздействию прочных хрупких материалов, таких, как инструментальная сталь [19, 33, 43], у которых энергия деформации убывает с повышением прочности, существует обратная связь. Другими словами, для таких материалов твердость (или предел прочности) играет главную роль. Исходя из этого, Хоббс [33] предложил в качестве определяющего параметра использовать предельную удельную работу деформации , пропорциональную произведению предела прочности на величину деформации если она остается упругой до момента разрушения). Иначе говоря, он считал, что при хрупком разрушении главную роль играет энергия разрушения. Если учесть, что при кавитации циклы нагружения повторяются с очень высокой частотой, то это допущение становится весьма реалистическим. [c.442]

Кремний — дешевый легирующий элемент. Кремний не образует карбидов в стали и способствует графитизацин растворяясь в феррите, повышает твердость, предел прочности, текучести и упругости стали, повышает критические точки. Кремний несколько понижает критическую скорость закалки (рис. 201) и значительно увеличивает устойчивость мартенсита против отпуска. Будучи введен в состав среднеуглеродистых сталей в количестве 1—2%, кремний после закалки и оопуска при 350—400° повышает их упругость. Поэтому стали, содержащие 0,5—0,6% С и 1—2% 81, применяются для изготовления рессор и пружин. Кремний широко используется как легирующая присадка в строительных, конструкционных и инструментальных сталях (обычно совместно с хромом). При содержании кремния более 15% сплавы становятся кислотоупорными. Устойчивость высококремнистых сплавов в некоторых кислотах объясняется образованием на их поверхности прочной пленки 8102. [c.278]

Упрочнение холодной пластической деформацией. Для изготовления средних и мелких витых пружин широко применяют патентированную проволоку (диаметром до 8 мм), изготовляемую из среднеуглеродистых сталей с содержанием марганца 0,3—0,6% и сталей 65Г и 70Г с содержанием марганца 0,7—1,0%, а также из углеродистых инструментальных сталей. После навивки в холодном состоянии пружины подвергают низкому отпуску (175— 250° С, выдержка 15—20 мин в зависимости от диаметра проволоки) для снятия напряжений, повышения пределов упругости и выносливости, релаксационной стойкости и обеспечения стабильности размеров пружины. [c.234]

Кремний как легирующая примесь в сталях содержится в количестве 0,5—0,6% и более. Сталь, легированная кремнием, обладает более высоким пределом текучести, большей упругостью, высоким ударным сопротивлением, небольшим остаточным магнетизмом, хорошей прокаливаемостью, жароупорностью, способностью в закаленном состоянии сохранять твердость при относительно высоких температурах и другими полезными свойствами. Поэтому легируют кремнием стали различного назначения конструкционные (0,8—1,5% Si), инструментальные (1,2—1,6% Si), пружинно-рессорны (1,3—2,0% Si), жаро- и окалиностойкие (2,0—3,0% Si) динамно-трансформаторные (2,5—4,5% Si) и др. В боль шей части сталь легируют кремнием в сочетании с дру гими примесями, чаще всего в сочетании с хромом и мар ганцем. [c.190]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...