Сталь высокой прокаливаемости и с высокими механическими свойствам

Получение требуемых механических свойств (определённое соотношение между высокой прочностью и достаточно высокими значениями вязкости и пластичности стали) в сердцевине (в центральной части) изделия носле термообработки связано с прокаливаемостью стали, т. е. с её способностью закаливаться на определённую [c.979]

У деталей из углеродистых сталей, особенно у деталей большого поперечного сечения при закалке охлаждение сердцевины не успевает еще произойти, а превращение аустенита в мартенсит или троостит на поверхности уже совершилось, поэтому закалка у углеродистых сталей проникает только на небольшую глубину, не затрагивая сердцевины. Следовательно, у этих сталей не удается получить высоких и притом однородных механических свойств по всему сечению. У легированных сталей, где аустенитное превращение начинается значительно позже, достигается большая глубина прокаливаемости. Последующий высокий отпуск создает в зоне закалки, распространяющейся на большую глубину, однородную сорбитную структуру с высокими механическими свойствами. [c.277]

Но такие высокие механические свойства, не уступающие механическим свойствам легированных сталей, характерны только для небольшого сечения. Основным недостатком углеродистых сталей является их плохая прокаливаемость, и поэтому высокие механические свойства могут быть получены лишь в малых сечениях. На фиг. 237 приведена диаграмма прокаливаемости стали 40 различного диаметра. Диаграмма показывает, что с увеличением диаметра прокаливаемость стали резко понижается, например, сталь диаметром 25 мм при закалке в воде в сердцевине уже не прокалилась, а при диаметре 125 мм не прокалилась совсем. Из этого следует, что если необходимы повышенные механические свойства, то углеродистую сталь можно применять только диаметром или толщиной до 10 мм. Стали 40 и 45 имеют широкое распространение для изготовления деталей, которые в дальнейшем подвергаются закалке токами высокой частоты. Для получения качественного результата целесообразно применять сталь с суженным содержанием углерода (0,43- ),48% С) и поковки до механической обработки подвергать улучшению. [c.289]

Наиболее чувствительны к перегреву эвтектоидная сталь и близкие к ней стали, содержащие 0,8—0,9% С. В заэвтектоидных сталях при нагреве под закалку (выше точки А i) сохраняется вторичный цементит, который и препятствует росту зерна. Низкая теплостойкость (до 200°С) также является недостатком этой группы сталей. Для режущего инструмента лучше применять сталь УИ. По сравнению со сталью У10 сталь УИ имеет более мелкое зерно, а по сравнению со сталью У12 обладает большей прокаливаемостью и более высокими механическими свойствами. [c.252]

Величина зерна имеет большое влияние на свойства стали. Мелкозернистая сталь при одинаковой прочности по сравнению с крупнозернистой более вязка, менее склонна к перегреву и даёт меньше дефектов при термообработке. На деталях больших сечений из крупнозернистой стали удаётся получить высокие механические свойства благодаря лучшей её прокаливаемости. [c.325]

Хромованадиевая сталь. Ванадий в стали является раскисляющим и карбидообразующим элементом. Незначительное (до 0, 20/о) присутствие его в хромистой стали, обеспечивая полноту раскисления и способствуя получению мелкого зерна и тонкой структуры, повышает механические свойства и в особенности ударную вязкость. Ванадий уменьшает чувствительность стали к перегреву. Критическая скорость охлаждения при закалке с высоких температур, обеспечивающих перевод карбидов ванадия в твёрдый раствор, для хромованадиевой стали меньше, чем для хромистой. Прокаливаемость хромованадиевой стали при недостаточно высокой температуре закалки ниже прокаливае-мости хромистой стали [8]. Хромованадиевая сталь получила наибольшее распространение в США в автомобильной и других отраслях промышленности в Западной Европе она назначается преимущественно для изготовления ответственных пружин. [c.378]

Влияние прокаливаемости на механические свойства можно показать на примере. Заготовки из углеродистой стали с 0,45 % С, диаметро.м 10 мм прокаливаются в воде насквозь. После отпуска при 550 С получается структура — сорбит отпуска. Для такой структуры характерны высокие механические свойства Од --= 800 МПа Оо.з = 650 МПа 5 = 6 % ф - 50 % и K U = = 1 МДж/м . При диаметре заготовки 100 мм и закалке в воде скорость охлаждения в сердцевине значительно меньше критической и там образуется структура из пластинчатого перлита и феррита. Эта структура обладает более низкими механическими свойствами Од = 700 МПа = 450 МПа б = 13 % ф = — 40 % и КСи = 0,5 МДж/м . Для получения одинаковых и высоких механических свойств по всему сечению во многих случаях необходимо обеспечить в процессе закалки сквозную про-каливаемость. [c.208]

Прокаливаемость углеродистой стали. Простые углеродистые стали широко применяются в машиностроении, но термическая обработка их сложна и не всегда дает в поточно-массовом производстве достаточно однородные и высокие механические свойства. Это объясняется тем, что при небольших колебаниях в содержании углерода, марганца и других элементов получается большое различие в прокаливаемости. Например, полученная в результате испытаний большого количества плавок стали марки 45 полоса прокаливаемости (фиг. 154) имеет большую ширину. Это доказывает, что прокаливаемость ее обнаруживает колебания в очень широких пределах. Объясняется это различиями в методе выплавки, разницей в содержании кислорода, азота и водорода, не определяемых при рядовых контрольных анализах, разной величиной природного зерна и разной степенью однородности аустенита в разных плавках. Поэтому необходимо производство стали с определенными узкими пределами прокаливаемости или ее дополнительная сортировка по суженным пределам прокаливаемости. Такая сортировка позволяет устанавливать более рациональный режим и более узкий интервал температур при закалке углеродистых сталей. [c.242]

Легированные стали имеют целый ряд преимуществ перед углеродистыми. Они имеют более высокие механические свойства, прежде всего, прочность. Легированные стали обеспечивают большую прокаливаемость, а также возможность получения структуры мартенсита при закалке в масле, что уменьшает опасность появления трещин и коробления деталей. С помощью легирования можно придать стали различные специальные свойства (коррозионную стойкость, жаростойкость, жаропрочность, износостойкость, магнитные и электрические свойства). [c.153]

Улучшаемые среднеуглеродистые стали содержат 0,3 -0,45 % углерода и небольшое количество легирующих элементов (до 3-5 % ). Эти стали подвергаются улучшению, состоящему из закалки в масле и высокого отпуска. После термообработки имеют структуру сорбита. Применяют улучшаемые стали для ответственных деталей общего машиностроения, работающих в условиях циклических или ударных нагрузок (валов, осей, полумуфт, шатунов, штоков и др.). Поэтому они должны обладать высокими пределами прочности и текучести в сочетании с достаточной вязкостью и пластичностью. Механические свойства разных марок улучшаемой стали в случае сквозной прокаливаемости близки (а = 900 - 1200 МПа). Поэтому прокаливаемость определяет выбор стали. Чем больше легирующих элементов, тем выше прокаливаемость. Следовательно, чем больше сечение детали, тем более легированную сталь следует использовать. По про- [c.161]

Легирующие элементы вводят с целью повышения конструкционной прочности сталей, что достигается при их использовании в термически упрочненном состоянии — после закалки и отпуска. В отожженном состоянии легированные стали по механическим свойствам практически не отличаются от углеродистых. В связи с этим обеспечение необходимой прокаливаемости — первостепенное назначение легирования. Прокали-ваемость стали определяется ее химическим составом. Все легирующие элементы, кроме кобальта, повышают устойчивость переохлажденного ау-стенита, снижают критическую скорость закалки и увеличивают прока-ливаемость. Для легирования обычно используют Мо, Мп, Сг, Si, Ni, V и микродобавки (0,002-0,005%) В. Эффективно повышает прокаливае-мость введение нескольких элементов хрома и молибдена хрома и никеля хрома, никеля и молибдена и т.д. При комплексном легировании высокие механические свойства можно получить практически в сечении любого размера, поэтому комплексно-легированные стали применяют для крупных деталей сложной формы. Возможность менее резкого охлаждения при закалке таких деталей уменьшает в них напряжения и опасность образования трещин. [c.257]

Обычно легированные конструкционные стали после закалки в масле и отпуске при температуре 300—400° С приобретают более высокие механические свойства, чем углеродистые конструкционные стали, благодаря более глубокой прокаливаемости, а следовательно, и более однородным свойствам по сечению детали. Однороднее происходит упрочнение феррита и измельчение зерен стали. Наиболее высокие механические свойства достигаются при легировании конструкционной стали несколькими элементами. [c.147]

Группа 6. Сталь высокой прокаливаемости и с рысокими механическими свойствами [c.136]

Среднеуглеродистые стали (0,3—0,5 % С) 30, 35, 40, 45, 50, 55 применяют после нормализации, улучшения и поверхностной закалки для a ц>IX разнообразных деталей во всех отраслях машиностроения. Эти стали в нормализованном состоянии по сравнению с низкоуглеродистыми имеют более высокую прочность при более низкой пластичности (сТв = 500 -610 МПа, Оо,2 = 300 -5 360 МПа, б = 21-5-16 %). Стали в отожженном состоянии хорошо обрабатываются резанием. Наиболее легко обрабатываются доэвтектоидные стали со структурой пластинчатого перлита. После улучшения стали 40, 45, 50 имеют следующие механические свойства Од = 600-5-700 МПа, Оо,2 == 400-5-600 МПа, ф = == 50-5-40 % и КСи = о,4-5-0,5 МДж/м . Прокалкваемость сталей невелика критический диаметр после закалки в воде не превышает 10—12 мм (95 % мартенсита). В связи с этим их следует применять для изготовления небольших деталей или более крупных, но не требующих сквозной прокаливаемостн. Для повышения прокаливаемости стали добавочно легируют марганцем (40Г, 50Г). [c.258]

Для высоконагруженных деталей, цементуемых на большую толщину (более 0,6—0,7 мм), рекомендуются стали, легированные никелем, молибденом с микродобавками А1, Т1, V и N (25ХГНМАЮ). Эти стали обеспечивают высокую прокаливаемость цементованного (нитроцементованного) слоя и хороший комплекс механических свойств. [c.339]

Сталь 5ХНМ — лучшая в этой группе. Из-за высокой прокаливаемости ее применяют для изготовления крупных (наибольшая сторона призматических заготовок 400 - 500 мм) штампов сложной формы. После закалки и отпуска при 550 °С ее механические свойства при 20 °С составляют Ств = 1200... 1300 МПа ё = 10... 13% K U = 0,4... 0,5 МДж/м . Сталь сохраняет достаточно высокие механические свойства (<Тв = 900 <70,2 = 650 МПа) до 500 °С. [c.627]

Среднеуглеродистые стали 30, 35, 40, 45, 50 применяют после нормализации, улучшения и поверхностной закалки для самых разнообразных деталей во всех отраслях машиностроения (коленчатые и распределительные валы, шатуны, шестерни, шпиндели, фрикционные диски, штоки, траверсы, плунжеры и т. д.). Эти стали в нормализованном состоянии по сравнению с низкоуглеродистыми имеют более высокую прочность при более низкой пластичности. Стали в отожженном состоянии достаточно хорошо обрабатываются резанием. После улучшения стали 40, 45, 50 имеют следующие механические свойства ав = 60-ь70, Оо,2=404-60 кгс/мм , 1з=бО- -407о и ан=4ч-5 кгс-м/см . Прокаливаемость сталей невелика. Критический диаметр при закалке в воде не превышает 10—12 мм (95% мартенсита). Поэтому их следует применять для изготовления небольщих деталей или для более крупных, но не требующих сквозной прокаливаемости. Сталь 45 часто используют для шестерен, валов, работающих в подшипниках скольжения при средней окружной скорости, и других деталей, требующих высокой поверхностной твердости и упрочняемых поверхностной закалкой при индукционном нагреве. [c.285]

Хром является легирующим элементом, применяющимся в сталях конструкционных, инструментальных и с особььми свойствами (нержавеющих, кислотостойких, жаростойких и т.д.). совместное присутствие в стали хрома и никеля позво--ляет получать стали, обладающие высокими механическими свойствами и большой прокаливаемостью. Эти стали нашли применение для изготовления наиболее ответственных деталей ма- [c.276]

Для изготовления особо ответственных изделий, а также изделий сложной формы (например, шестерен) применяются так называемые стали с регламентированной прокаливаемостью, характеризующиеся весьма высокой критической скоростью охлаждения. В этом случае требуется не только получить определенный слой %, содержащий чистый мартенсит, но и провести термообработку сердцевины, прогрев ее до надкритической температуры. Тогда на глубине, определяемой требованиями максимальной механической прочности изделия, образуется троосто-сорбитная структура, обеспечивающая высокие механические свойства сердцевины. Механические свойства изделия в целом в сильной степени определяются характером зависимости температуры от времени, как при нагреве, так и при охлаждении. Необходимые зависимости Т = / ( ) реализуются с помощью программных регуляторов. Этот вариант поверхностной закалки хотя и нашел применение в промышленности, но изучен еще недостаточно [43]. [c.174]

Выбор марок сталей для зубчатых колес. В термически необработанном состоянии механические свойства всех сталей близки. Поэтому применение легированных сталей без термообработки недопустимо. При выборе марки сталей для зубчатых колес кроме твердости необходимо учитывать размеры заготовки. Это объясняется тем, что прокаливаемость сталей различна углеродистых — наименьшая высоколегированных — наибольп1ая. Стали с плохой прокаливаемостью (углеродистые конструкционные) при больших сечениях пе ьзя термически обработать на высокую твердость. Поэтому марку стали для упрочняемых зубчатых колес выбирают с учетом их размеров, а именно диаметра D вала шестерни или червяка и наибольшей ширины сечения колеса S с припуском на механическую обработку после нормализации или улучшения. Таким образом, окончательный выбор марки сталей для зубчатых колес (пригодность заготовки колес) необходимо производить после определения геометрических размеров зубчатой передачи. [c.169]

По сравнению с обыкновенными сталями к качественным сталям предъявляются более строгие требования по химическому составу и механическим свойствам. Сталь 45 широко распространена в машиностроении для деталей, упрочняемых закалкой с Высоким отпуском. После такой термической обработки прочность стали значительно возрастает. Однако из-за низкой прокаливаемости стали 45 с уве-личением сечения деталей ее мехаяичеокие свойства снижаются. [c.148]

Стали повышенной вязкости (для молотовых штампов). Стали для молотовых штампов должны обладать высокими механическими свойствами, в том числе вязкостью, при нагреве до 400—550° С разгаростой-костью (т. е. устойчивостью против образования трещин при многократном попеременном нагреве и охлаждении поверхностного слоя) высокой прокаливаемостью для получения однородной прочности и вязкости во всем объе.ме штампа, имеющего глубокие вырезы рабочей фигуры. [c.92]

Для достижения высокой прокаливаемости сталь чаще легируют более дешевыми элементами — марганцем, хромом и бором, а также более дорогими — никелем и молибденом. Наибольшая нрокаливаемость достигается при комплексном легировании стали. Однако следует иметь в виду, что по достижении необходимой для данного сечения прокаливае.мости дальнейшее увеличение в стали легирующих элементов может не улучшить, а, напротив, ухудшить механические и технологические (обработку резанием, свариваемость и т. д.) свойства стали. При этом повышается порог хладноломкости. Например, увеличение содержания в стали хрома или марганца до 1 % практически не влияет на порог хладноломкости. Однако при больших их концентрациях порог хладноломкости повышается. В связи с этим содержание легирующих элементов должно быть минимальным, обеспечивающим необходимую для данного сечения и условий охлаждения сквозную нрокаливаемость. [c.260]

Введение бора (0,002—0,005 %) увеличивает прокаливаемость хромистых сталей, но несколько повышает порог хладноломкости. Прокаливаемость стали с бором сравнительно высокая. Критический диаметр прокаливаемости (95 % мартенсита) при закалке в воде 30—45 мм и в масле 20—30 мм. Сталь с бором 35ХР (40ХР) имеет следующие механические свойства (не менее) Ов = 800 МПа Оо,2 = 95-f-lOOO МПа б = 12 % ф = 50 % и КСи = 0,9 МДж/м . [c.278]

Приведенные данные показывают, что при одинаковом временном сопротивлении нормализованнФЙ и улучшенной стали такие свойства, как предел текучести и относительное удлинение, выше после закалки с высоким отпуском за счет более дисперсной структуры (сорбит). Закалка с отпуском обеспечивает и более высокую ударную вязкость и хладостойкость, чем нормализация. Эти стали применяют для изготовления небольших валов, шатунов, зубчатых колес и деталей, испытывающих циклические нагрузки. В крупногабаритных деталях больших сечений из-за плохой прокаливаемости механические свойства значительно снижаются. [c.86]

При закалке массивных изделий важно знать не только закаливаемость стали, но и ее прокаливаемоеть— глубину проникновения закалки. Различные слои изделия при закалке охлаждаются неодинаково. Поверхностный слой, который непосредственно соприкасается с закалочной жидкостью, охлаждается с большей скоростью, чем внутренние слои. Наименьшая скорость охлаждения — в центре изделия. Чем выше критическая скорость закалки стали, тем ниже ее прокаливаемость. Углеродистые стали имеют высокую критическую скорость закалки, поэтому у них низкая прокаливаемость. Из углеродистой стали не изготовляют массивные изделия, у которых должны быть высокие механические свойства по всему сечению. Такие изделия обычно выполняют из легированной стали, имеющей более высокую прокаливаемость. [c.198]

Стали этого типа обладают характерными особенностями малоуглеродистых 12%-ных хромистых сталей нержавеющими свойствами, высокой прокаливаемостью в толстых сечениях, способностью к закалке на воздухе, невысокими коэффициентами расширения и более высокими жаропрочными свойствами (рис. 75). Если 12% Ные хромистые стали имеют достаточно высокие механические свойства при температурах до 450° С, то стали сложнолегированные на этой основе обладают высокими характеристиками при 550—600 и до 650° С при кратковременных сроках службы. [c.126]

При рассмотрении сталей перлитного класса наиболее удобна классификация, разделяющая их в зависимости от содержания углерода, поскольку этим определяются такие особенности, как деформируемость и свариваемость, твердость мартенсита после закалки, а также уровень магнитных свойств. Содержание углерода определяет и режимы термической обработки, используемые для придания неаустенитным сталям оптимальных свойств для малоуглеродистых сталей это преимущественно нормализация для среднеуглеродистых, как правило, улучшение [закалка с высоким (600—700 °С) отпуском] для высокоуглеродистых (за исключением быстрорежущих) — закалка с низким (150—200 °С) отпуском. Отпуск штамповых сталей с 0,45 — 0,7 мае. % С и быстрорежущих сталей проводится при средних температурах (450—580 °С). Легирование сталей позволяет изменять ряд свойств прокаливаемость, механические и другие характеристики, термопрочность и термостойкость и, следовательно, диапазон температур возможного применения сталей. [c.41]

Увеличение прокаливаемости благодаря наличию легирующих элементов в стали используется для получения высоких значений механических свойств центральной части поковок большого Сечения (до 300 мм). Если эти поковки изготовлены ИЗ низколегированной стали (40Х), их необходимо подвергать закалке с высокотемпературным отпуском. Изготовлеаие таких поковок из высоколегированной стали (например, 35ХНМ, 35ХНЗМ) позволяет применять для получения высоких механических свойств (а р, Су, 5, < 1, а ) центральной части поковок нормализацию и высокотемпературный отпуск (Склюев [c.980]

Смотреть страницы где упоминается термин Сталь высокой прокаливаемости и с высокими механическими свойствам : [c.282] [c.254] [c.151] [c.82] [c.316] [c.82] [c.289] [c.201] [c.267] [c.305] [c.240] [c.291] [c.166] [c.32] [c.95] [c.206] [c.332] [c.358] [c.170] [c.402] [c.100] [c.149]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...