Стали инструментальные нелегированные твердость

К этим сталям относятся нелегированные и низколегированные заэвтектоидные инструментальные стали (см. табл. 41) с содержанием 0,7—1,5% С. Твердость таких сталей, которую можно достичь с помощью закалки, составляет HR 62—65, а в отдельных случаях HR 66—68. Твердость HR 60—62 можно сохранить при отпуске, если он будет протекать при температурах до 180—280° С. Высокая твердость и износостойкость — результат наличия в мартенситной [c.172]

Под влиянием уже 1,5% Сг заметно возрастает стабильность аустенита в температурной области перлитных превращений. Это хорошо видно на диаграммах изотермических превращений аустенита для высокоуглеродистых (1,45%) инструментальных сталей, легированных только хромом (сталь К4) или хромом и ванадием (рис. 170, 171), Наименьший инкубационный период аустенитного превращения составляет 10 с. Наименьшее время аустенитного превращения инструментальных сталей особенно большой твердости, а также нелегированных сталей составляет 1 с. Поэтому прокаливае-мость инструментальных сталей, легированных 1,5% Сг, больше, чем нелегированных (см. рис. 161).. [c.180]

Устойчивость против отпуска этих сталей лучше, чем нелегированных и низколегированных инструментальных сталей (рис, 174). Даже при температуре отпуска 200—250° С твердость не уменьшается ниже величины HR 60. При шлифовке эти стали лучше сохраняют твердость, вследствие чего увеличивается стойкость режущего инструмента. [c.183]

Повышение прокаливаемости сталей сопровождается улучшением их закаливаемости. Закаливаемость — это такое свойство сталей, когда в результате закалки их поверхность становится мартенситной и приобретает высокую твердость. На первый взгляд кажется, что закаливаемость зависит только от содержания углерода в стали. Однако более тщательные исследования показывают, что важную роль в этом процессе, кроме содержания углерода, играют растворенные в аустените другие легирующие компоненты, а также применяемые охлаждающие среды. Имеются, например, и такие инструментальные стали, которые получают наибольшую твердость только в результате весьма эффективного водяного охлаждения (нелегированные стали), другие же (например, высоколегированные) даже при охлаждении на воздухе, т. е. закаливаются также под воздействием более мягкой охлаждающей среды. [c.74]

Целью нормализации являются исправление ставшей более грубой после горячей деформации или неоднородной структуры стали, гомогенизация, уменьшение размера аустенитного зерна. В процессе нормализации сталь нагревают до аустенитной области температур [Лз-Ь(20—50)°С], а затем охлаждают на воздухе. Встали происходит двойной процесс перекристаллизации (при нагреве и при охлаждении). Размер аустенитного зерНа в ходе короткой выдержки при нагреве не увеличивается (выдержка при нагреве нелегированных сталей составляет 10—15, для низколегированных сталей 15— 20 мин). Сталь, имевшая до нормализации крупнозернистую структуру, в процессе нормализации получает более тонкую структуру. Охлаждение на воздухе создает в большинстве инструментальных сталей твердую структурную составляющую, поэтому нормализуют на воздухе только нелегированные и низколегированные стали. От возникающего в процессе нормализации непреднамеренного повышения твердости можно избавиться путем отжига. [c.140]

Твердость нелегированной инструментальной стали S7 значительно уменьшается уже при низких температурах отпуска (рис. 150), а вязкость при этом растет. Предел прочности при изгибе стали марки S7 с повышением температуры отпуска до 220— 250° С растет, а затем начинает убывать. [c.168]

Прокаливаемость низколегированных сталей немногим более прокаливаемости нелегированных инструментальных сталей. Это хорошо видно на примере кривых прокаливаемости стальных пластин (рис. 151). У сталей, легированных ванадием, она практически та же, что и у нелегированных сталей, и поэтому эти стали можно охлаждать только в воде. Твердость ванадиевых инструментальных сталей, подвергшихся отпуску при температуре 300—400° С, составляет HR 44—48. Эти стали можно использовать для изготовления инструментов с малым поперечным сечением, которые подвергаются динамическим нагрузкам (например, молотки и т.д.). Инструменты из сталей, легированных хромом, хромом и ванадием, можно также охлаждать в масляных и соляных ваннах. Их глубина прокаливаемости достигает диаметра 5—8 мм. Однако сталь в середине инструмента большого размера не закаливается, а остается в мягком, вязком состоянии. При охлаждении в воде толщина закаленного слоя растет. [c.168]

Часть инструментальных сталей высокой твердости, не обладающих теплостойкостью, может прокаливаться лишь в небольшой ТАБЛИЦА 57. ПРОКАЛИВАЕМОСТЬ НЕЛЕГИРОВАННЫХ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ [c.175]

Нелегированные стали большой твердости. У этих сталей содержание углерода составляет 0,8—1,3%. В соответствии с венгерским стандартом MSZ их обозначение SS—S13. Устойчивость аустенита довольно мала в температурном интервале как перлитных, так я бейнитных превращений (рис. 162, 163). С повышением содержания углерода температурная область бейнитного превращения понижается, как показано на рис., 164, на диаграммах изотермических превращений инструментальных сталей S8 и S11. Прокаливаемость нелегированных инструментальных сталей сравнительно мала прутки диаметром 8—12 мм могут прокаливаться в воде (табл. 57). При охлаждении в воде возникают довольно большие внутренние напряжения, которые уменьшают предел прочности на изгиб. При закалке в масле глубина прокаливаемости минимальная. На поверхности закаленных в воде деталей диаметром 15—30 мм возникает закаленный слой удовлетворительной толщины. На поверхности деталей, имеющих диаметр более 30 мм, закаленный слой слишком тонкий. Такой слой не может выдержать без смятия даже давлений средней величины. С увеличением содержания углерода глубина закаленного слоя не увеличивается, однако растет твердость сердцевины (рис, 165). В этом большую роль играет температура закал- [c.175]

Работы, проведенные в России и Белоруссии по получению мартен-ситно-стареющих сталей из нелегированных порошков, показали перспективность этой технологии. Использование чистых исходных материалов и отсутствие ликвационных процессов позволило повысить в порошковых мартенситно-стареюш их сталях содержание основного упрочняюш его элемента — титана — до 2...3 %. В результате был разработан новый класс инструментальных сталей, сочетаюш их высокую твердость и вязкость разрушения. [c.282]

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]

Обладающие высокой твердостью, вязкие, нетеплостойкие инструментальные стали. К этой группе принадлежат нелегированные (небольшой прокаливаемости), со средним содержанием углерода, низколегированные (<3%) доэвтектоидные и эвтектоидные стали. [c.116]

Обладающие высокой твердостью, иетеплостойкие инструментальные стали. К этой группе относятся нелегированные (небольшой прокаливаемости) стали с большим содержанием углерода и низколегированные (<3%) (повышенной прокаливаемости) заэвтектоид-ные стали. [c.116]

При возрастании содержания карбидов в этих сталях при диаметре прутков, превышающих 50—60 мм, происходит рост карбидов, причем иногда их выделение идет по границам зерен, что в значительной степени уменьшает вязкость. Однако повышением температуры нагрева при закалке карбиды можно перевести в раствор и тем самым повысить вязкость стали. Чем меньше содержание угле-)ода в стали, тем однороднее структура и тем больше вязкость. Тод воздействием вольфрама устойчивость против отпуска инструментальных сталей W5 и W6 становится больше, чем у нелегированных сталей (рис. 159). В области температур от 270 до 400° С у них также наблюдается отпускная хрупкость, но в меньшей степени, чем у хромокремниевых сталей (см. рис. 154). Вязкость сталей удовлетворительна. Вследствие большой вязкости и большой твердости эти [c.170]

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]

Устойчивость против отпуска инструментальной стали марки Ml не намного выше, чем у нелегированных инструментальных сталей (рис. 178). При шлифовании их твердость также может уменьшаться. Поэтому они не пригодны для изготовления металлорежущего инструмента, хотя могут быть с успехом использованы для изготовле-Йия не требуюш,его шлифования, хорошо сохраняющего размеры инструмента сложной формы, инструмента для штамповки пластмасс, средств измерений, вырубного инструмента, работающего с небольшими нагрузками, и т. д. [c.185]

При обработке холодом до температуры —70° С довольно интенсивно продолжается мартенситное превращение, повышается твердость стали, но не изменяется состав твердого раствора и таким образом не изменяется теплостойкость. При этом образуется более равномерная структура стали, что в отдельных случаях оказывает благоприятное влияние на прочностную стойкость инструментов. Однако не следует забывать об отпуске после обработки холодом. Во Время отпуска закаленной быстрорежущей стали при низких температурах (150—350° С), таких же, как у эвтектоидных и доэвтекто-идных инструментальных сталей, начинается распад мартенсита, уменьшается содержание растворенного углерода (см. табл. 84), выделяются карбиды МвзС, уменьшаются искаженность кристаллической решетки мартенсита, внутренние напряжения и удельный объем, происходит снижение твердости на HR 3—6. Изменение твердости быстрорежущей стали R6, закаленной от различных температурах нагрева, в зависимости от температуры отпуска представлено на рис. 191. Для сравнения на рисунке показаны кривые отпуска ледебуритной инструментальной стали с 12% Сг (сталь марки К1) и эвтектоидной инструментальной стали S81. На первом и втором участках характер кривой быстрорежущей стали подобен характеру кривых нелегированной инструментальной стали, При дальнейшем увеличении температуры отпуска в быстрорежущих сталях в интервале температур 450—600° С при дальнейшем распаде твердого раствора уменьшение твердости сменяет значительное ее увеличение (рис. 192). Увеличение твердости данных быстрорежущих сталей тем больше, чем выше была температура нагрева при закалке или же чем больше легирующих компонентов растворилось в аустените. Этот процесс можно ясно наблюдать на кривых отпуска быстрорежущих сталей R6 (см. рис. 191) и RIO (рис. 193). Сначала вместо цементита появляются со все более увеличивающимся Содержанием легирующих компонентов карбиды Ме С (содержание углерода в мартенсите при 400°С не снижается), затем появляются собственные карбиды легирующих компонентов и сложные карбиды. [c.215]

В большинстве металлообрабатывающих производств изготовление калибров входит в общее инструментальное производство. Так как задачи и вопросы технологии термообработки в обоих случаях преследуют одни и те же цели, то закаливаются они обычно одинаково. Точно так же и на предприятии, занимающемся исключительно изготовлением калибров, требования к термообработке совпадают с требованиями инструментального производства. Общие методы и средства термообработки, применяемые в инструментальном производстве, такие же, как и при изготовлении калибров. Здесь даются некоторые указания, имеющие особое значение при термообработке калибров. Калибры или их измерительные элементы подвергаются закалке с целью увеличения сопротивления износу и повышения точности рабочих размеров. При этом следует иметь в виду, что численно большое значение твердости еще не свидетельствует о большом сопротивлении износу. Наоборот, менее закаленные измерительные поверхности часто более выгодны в работе, чем хрупкие твердозакаленные. Наряду с повышением износоустойчивости закаленные поверхности обладают большей стойкостью против коррозии. Наибольшей точности размеров можно достичь при обработке закаленных поверхностей. Для уменьшения опасности поломки из-за хрупкости закаленные элементы, например пробки малого диаметра, тонкие плоские уступомеры и т. д., рекомендуется отпускать. О температуре отпуска по цветам побежалости можно судить достаточно надежно только при отпуске нелегированных или низколегированных инструментальных сталей. [c.520]

Нелегированные инструментальные стали в оттожженном состоянии имеют невысокую твердость (165-180 НВ при структуре зернистого перлита) и хорошую обрабатьшаемость резанием и давлением. [c.322]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...