Особенности закалки сталей

Особенности закалки сталей [c.179]

Углеродистые конструкционные стали высокой прочности и с высокими упругими свойствами содержат углерод от 0,6 до 0,8%. После закалки и отпуска детали из этих сталей могут работать в условиях трения при высоких статических и вибрационных нагрузках (опоры валов, направляющие, кулачковые механизмы и т.д.). Положительная особенность углеродистых сталей - достаточно высокий комплекс [c.15]

Изыскания в области броневой стали явились отличной школой по изучению путей достижения высокой прочности и особенностей поведения стали в процессе деформации и разрушения. Крупный вклад в этом направлении был внесен А. С. Завьяловым, Г. А. Капыриным, П. О. Пашковым и др. Работы над усовершенствованием брони показали также исключительное значение для высокопрочной стали технологических решений (о значении для авиационной брони изотермической закалки и закалки под штампом, являвшейся одним из вариантов высокотемпературной термомеханической обработки, уже было сказано выше). Весьма существенно, что в результате этих работ выявилась необходимость отказаться от показателя прочности как имманентного свойства материала, однозначно определяемого при испытании стандартных образцов, например на растяжение. [c.194]

Основной недостаток воды как охлаждающей среды — высокая скорость охлаждения при пониженных температурах в области образования мартенсита (200—300 °С), которая приводит к возникновению больших структурных напряжений и создает опасность образования трещин. Добавление к воде солей и щелочей увеличивает ее закаливающую способность. Для ответственных деталей из углеродистой стали, особенно из сталей для инструмента, применяют закалку в двух средах воде и масле. Преимущество масла как охладителя заключается в том, что оно обеспечивает небольшую скорость охлаждения в области температур мартенситного превращения, поэтому опасность образования трещин резко снижается. Недостатки машинного масла как охладителя — легкая воспламеняемость, пригорание к поверхности деталей. [c.254]

Легирование стали N тормозит рост зерна при высоких температурах, однако без существенного увеличения ударной вязкости. N принято вводить в сталь в количестве 1/75-1/100 от содержания Сг, так как в этом случае зерно измельчается в литом состоянии за счет модифицирующего действия нитридов хрома. Ограничение роста зерна при высоких температурах в деформированной стали связано с образованием аустенита по границам зерен феррита. Для этого в сталь вводят 1-2 % Ni. N в системе Fe- r, подобно С, смещает границу у - фазы в сторону более высокого содержания Сг. Как N, так и С имеют малые атомные радиусы и образуют твердые растворы внедрения. Их растворимость в феррите ниже, чем в аустените, вследствие чего в высокохромистых сталях присутствуют, как правило, карбиды и нитриды Сг. Легирование стали Х28, содержащей N, 1,5 % Ni повышает ее прочность и особенно ударную вязкость, значения которой тем больше, чем значительнее суммарное содержание N и Ni. Однако высокая ударная вязкость сохраняется только при условии проведения предварительной закалки стали с относительно невысоких температур. В случае высокотемпературных закалки и отпуска (при 700 - 800 °С) ударная вязкость резко снижается. [c.19]

При переохлаждении р-твердого раствора до низких температур протекает мартенситное, превращение. В результате мартенситного превращения, особенно в сталях, сильно повышается твердость. В связи с этим нагрев стали до температур, соответствующих области стабильного р-твердого раствора, и последующее быстрое охлаждение для получения структуры мартенсит также называют закалкой. Распад мартенсита при нагреве называют отпуском. [c.65]

Хромомарганцевые стали. Марганец — сравнительно дешевый элемент, применяется как заменитель в стали никеля. Как и хром, марганец растворяется в феррите и цементите. Повышая устойчивость аустенита, марганец снижает критическую скорость закалки и повышает прокаливаемость, особенно доэвтектоидной стали (рис. 161, б). [c.273]

Сталь закаливают на воздухе от 820—850 °С. Нагрев до более высоких температур ведет к росту зерна и снижению пластичности. После закалки сталь состоит из безуглеродистого массивного (реечного) мартенсита, имеющего наряду с низкой прочностью хорошие пластичность и вязкость Ов = 1100-ь 1200 МПа Оо,2 = 950-1100 МПа б = 18-20 % > = 70-80 % и K U = = 2,0—2,5 МДж/м . Таким образом, характерной особенностью безуглеродистого мартенсита являются высокие пластичность и вязкость. В закаленном состоянии мартенситно-стареющие стали сравнительно легко обрабатываются давлением, резанием и хорошо свариваются. Стали обладают хорошей прокаливаемостью, и при закалке деформации изделий незначительны. [c.284]

Хромоникелевые стали после закалки на аустенит обладают высокими пластическими свойствами. С ростом содержания углерода (и азота ) повышаются механические свойства хромоникелевых сталей как в закаленном, так и в состаренном состоянии. При этом чем выше температура закалки сталей (950—1150° С), тем меньше их прочность и твердость и выше пластичность. При холодной деформации в зависимости от степени обжатия происходит значительный рост предела прочности, текучести и твердости, пластические свойства снижаются, но сохраняются па достаточно высоком уровне. При холодной деформации происходит также изменение магнитных свойств, связанных с превращением аустенита, особенно у низкоуглеродистой стали. [c.27]

Таким образом, полученные нами данные показывают, что железные покрытия имеют хорошее сцепление со всеми конструкционными сталями. Термическая, обработка этих сталей, особенно закалка, улучшает [c.113]

У сплавов с гетерогенной структурой коэрцитивная сила повышенная при этом тем больше, чем выше дисперсность структуры. Рост коэрцитивной силы особенно значителен при высокой дисперсности ферромагнитной фазы, каждая частица которой является однодоменной и анизотропной. Ее также увеличивает рост микронапряжений и плотности дислокаций, как, например, в случае закалки стали на мартенсит. [c.102]

К основным дефектам, которые могут возникнуть при закалке сталей, относят трещины и деформацию. Трещины — неисправимый дефект, предупредить который можно конструктивным решением (избегать в изделии конструктивных элементов, которые могут стать концентраторами напряжений) и тщательным соблюдением режимов термообработки. Деформация, т.е. изменение размеров и формы изделий, всегда сопровождает процессы термической обработки, особенно закалки. Несимметричную деформацию изделий в практике часто называют короблением. Деформацию можно уменьшить подбором соответствующего состава стали и условий термической обработки, а избежать коробления можно, обеспечив равномерность нагрева под закалку и правильное положение детали при погружении в закалочную среду. [c.158]

Отметим особенности мартенситного превращения, которые выясняли главным образом при изучении процесса закалки стали и структуры закаленной стали (Курдюмов [220]). [c.252]

Еще совсем недавно между металловедами существовали большие разногласия относительно теории термической обработки, особенно по вопросу закалки стали. Почти единственным основанием разнообразных и противоречивых теорий закалки стали была диаграмма сплавов железа с углеродом. Новейшие исследования внесли значительно большую ясность в теорию термической обработки стали, например работы советских ученых по вопросам кристаллической природы и механизма образования структур," получаемых при закалке, отпуске и старении стали. [c.176]

Практическое значение диаграмм изотермического превращения аустенита очень велико они позволяют производить критическую оценку существующих режимов термической обработки и разрабатывать научно-обоснованные технологические процессы. Особенно важно применение этих диаграмм для установления рационального режима различных операций изотермической обработки, широко внедряемой в последние годы в производство. С их помощью можно правильно осуществлять изотермическую и ступенчатую закалку простых углеродистых и особенно легированных сталей, изотермический отжиг, отжиг на зернистый перлит, изотермическую выдержку для устранения флокенов и т. д. Помимо этого, диаграммы изотермического превращения аустенита позволяют дать анализ действия закалочных сред (воды, масла и т. д.) и выбрать для каждой марки стали наиболее подходящую закалочную среду. [c.209]

Горячие трещины образуются непосредственно в сварном шве в процессе кристаллизации, когда металл находится в двухфазном состоянии. Причинами их возникновения являются кристаллизационные усадочные напряжения, а также образование сегрегаций примесей (серы, фосфора, кислорода), ослабляющих связи между формирующимися зернами. Склонность к образованию горячих трещин тем выше, чем шире интервал кристаллизации и ниже металлургическое качество стали. Углерод расширяет интервал кристаллизации и усиливает склонность стали к возникновению горячих трещин. Холодные трещины образуются при охлаждении сварного шва ниже 200 - 300 °С преимущественно в зоне термического влияния. Это наиболее распространенный дефект при сварке легированных сталей. Холодные трещины редко встречаются в низкоуглеродистых сталях и особенно в сталях с аустенитной структурой. Причина их образования — внутренние напряжения, возникающие при структурных превращениях (особенно мартенситном) в результате местной закалки (подкалки). Увеличивая объемный эффект мартенситного превращения, углерод способствует появлению холодных трещин. [c.290]

С повышением количества остаточного аустенита, достигаемым изменением условий охлаждения прн закалке (различные температуры изотермической выдержки), уменьшаются напряжения и деформации по сравнению с получаемыми при непрерывной закалке, повышается ударная вязкость (до 1,5—2 раза), особенно у сталей, обрабатываемых на относительно невысокую твердость HRO 52—55). [c.382]

Термическая обработка этих сталей, состоящая из закалки и отпуска, значительно увеличивает упругие свойства, особенно в сталях легированных кремнием. [c.12]

А) Первичные карбиды сдерживают рост аустенитного зерна при температурах закалки сталей. В) Первичными карбидами обеспечивается высокая красностойкость быстрорежущих сталей. С) Первичные карбиды наряду со вторичными повышают легированность аустенита. D) Присутствие первичных карбидов вызвано технологическими особенностями изготовления быстрорежущих сталей. [c.138]

Твердые растворы внедрения указанных четырех элементов в переходных металлах имеют структуры, которые отличаются высокой термической прочностью и предельно высокой твердостью, сравнимой с твердостью алмаза (особенно, карбиды и нитриды). Твердые растворы внедрения углерода в а-Ре и 7-Ре играют важную роль при закалке стали. Максимальная растворимость в твердых растворах внедрения ограничивается возможной деформацией решетки. Растворимость в состоянии равновесия очень мала, например для а-железа она достигает только 10 % С. [c.141]

Недостатками этого способа являются сравнительно большие потери металла на угар и разбрызгивание (от 10 до 30%), малая прочность наплавленного слоя, возможность местной закалки основного металла, особенно высокоуглеродистых сталей при наплавке массивных деталей При наличии закаленного слоя могут возникнуть микротрещины, которые в процессе эксплуатации развиваются и вызывают разрушение детали. [c.377]

Когда содержание Ti или Nb в стали находится на нижнем пределе по отношению к С, сталь ие всегда обеспечивает отсутствие склонности к межкрнсталлитной коррозии, особенно в условиях длительной службы деталей при высоких температурах, С одной стороны, это связано с влиянием азота, всегда присутствующего в стали и образующего нитрнды титана, и, с другой стороны, влиянием высоких температур закалки. При закалке стали типа 18-8 с Ti с очень высоких температур часть карбидов хрома растворяется и ири замедленном охлаждении выделяется по границам зерен, сообщая стали склонность к межкристаллитной коррозии. Поэтому перегрев стали при термической обработке (выше 1100° С) или сварке считается вредным, особенно в тех случаях, когда соотношение между Ti и С находится на нижнем пределе по формуле Ti 5 (С — 0,03%). [c.146]

Индукционная закалка стали как поверхностная, так и сквозная, находит все большее применение в промышленности. В связи с этим опубликован и ряд работ, содержащих хар жтеристики механических свойств стали, прошедшей индукционный нагрев. Из этих работ можно, повидимому, сделать з ключение, что индукционный метод по его остаточному механическому эффекту по крайней мере не уступает при прочих равных условиях обычным термическим методам закалки. Характеристики механических свойств, однако, разноречивы как по данным разных авторов, так и по видам испытаний. Кроме того, остается совершенно не разъясненным вопрос о мех шизме упрочнения при индукционном нагреве, вполне ли он тождественен с эквивалентным процессом обычной термической закалки или же имеет характерные индивидуальные черты, проистекающие из особенностей индукционного метода. [c.193]

У высокоу1леродистых сталей и особенно у сталей с достаточно высоким содержанием легирующих элементов точка лежит ниже комнатной температуры, а зачастую и ниже О С. В связи с этим при обычной закалке в них сохраняется много остаточного аустенита. Его наличие снижает твердость закаленной стали и ее теплопроводность, что для режущего инструмента является особенно нежелательным. [c.114]

Наибольшие значения предела упругости достигаютя после закалки и отпуска при 350 °С, особенно у сталей с повышенным содержанием углерода (0,6-0,65 %) и дополнительно легированных кремнием и содержащих, кроме того, карбидообразующие элементы — вольфрам или хром (60С2ХА, 65С2ВА). Высокими [c.105]

Анализ фезультатов многих исследований и собственные наблюдения автора позволяют утверждать, что роль температуры закалки и выдержки при этой температуре как факторов, оказывающих влияние на прокаливаемость стали, безусловно, значительна. Эта роль тем более суш,ественна, чем более сложна по составу сталь и особенно чем больше содержится в ней углерода и карбидообразующих элементов. Однако это влияние неодинаково при закалке стали разных плавок. [c.101]

Вторая цифра характеризует особенности обработки стали О без обработки или состояние после прокатки или ковки 1 — после нормализации, 2 — после смягчающего отжига 3 — после отжи с целью улз чшения обрабатьшаемости резанием 4 — после отжига с целью повышения вязкости 5 — после улучшения 6 — после закалки 7 — после холодной деформации 9 — после специальной обработки. [c.285]

Отличительная особенность марганецсодержащих сталей (9Г2Ф, ХВГ и др.) состоит в их малой деформируемости при закалке. Марганец, интенсивно снижая интервал мартенситного превращения, способствует сохранению остаточного аусте-нита (до 15-20 %), который компенсирует (частично или полностью) увеличение объема при образовании мартенсита. Это качество сталей позволяет изготавливать из них инструмент, к которому предъявляют жесткие требования к размерной стабильности при термообработке. [c.385]

При назначении режима термической обработки порошковых цементованных изделий необходимо учитывать термодинамические и структурные особенности порошковых сталей. Нагрев под закалку необходимо производить в углеродсодержащих газовых средах с контролируемым углеродным пот шдалом или в углеродсодержаш,их засьшках. Оптимальные температуры закалки определяются составом и пористостью стали и в зависимости от назначения изделий колеблются в пределах от 780 до 900 °С. В качестве закалочных сред используют масло и воду. Температура отпуска зависит от пористости и назначения изделий и составляет интервал 200-620 °С. [c.483]

X10 мм после повторного пагрева под закалку со скоростью 500° С/с и окончательного низкого отпуска при 150°С удается получить предел прочности при растяжении до 240 кгс/мм при относительном удлинении 4% и относительном сужении 30%. В стали 65Г (диаметром 1,2 мм) после двойной закалки, когда вторая проводилась из свинцовой ванны с температурой 780° С и выдерж15ой 1 мии, достигается предел прочности —300 кгс/мм при практически тех же свойствах пластичности, что и у стали 40. При этом в стали 40 формируется зерно диаметром 5 мкм (12—13-й баЛл), а в стали 65Г несколько больше 2 мкм (14-й балл). После аналогичной, но однократной закалки характеристики прочности оказываются ниже на 15% для стали 40 и на 20—25% для стали 65Г при одновременном некотором снижении пластичности, особенно у стали 65Г. Средние значения механических свойств и величины зерна, получаемые после двойной закалки, приведены для некоторых углеродистых сталей в табл. 9 и 10. [c.206]

ПРУЖИННАЯ ТЕРМИЧЕСКИ ОБРАБАТЫВАЕМАЯ СТАЛЬ — сталь, упрочняемая закалкой и отпуском, обладающая высокой упругостью и выносливостью, применяемая для изготовления упругих элементов, пружинящих деталей и рессор. П. т. о. с. разделяются на углеродистые, содержащие углерода 0,6—1,05%, и легированные с содержанием углерода 0,46— 0,74%. Легирование П. т. о. с, производится преим. кремнием, марганцем и хромом эти элементы повышают предел упругости и улучшают прокаливаемость стали. Для изготовления пружин особо ответств. назначения применяют также сталь, легированную вольфрамом, ванадием и никелем. Ударные нагрузки хорошо воспринимают кремнистая, кремневольфрамовая и хромоникелевая стали. Лучшей усталостной прочностью обладают углеродистая и особенно хромованадиевая сталь. [c.97]

Поиск других решений по экономии инструментальных и особенно высоколегированных сталей непрерывно продолжается. В последнее время широкое распространение получили сборные конструкции рабочих частей. Сущность этого метода заключается в изготовлении матрицы или пуансона из металла, не способного к закалке до высокой твердости с армированием его высокостойкими вставками малой массы. Особенно эффективно выполнение вырубных матриц, армированных пластинами из бейнитных сталей. Несущей основой 2 (рис. 80) может служить любой сплав металла, способный выдержать давление, возникаемое от технологического усилия. Для изготовления несущей основы приемлемы [c.402]

Углеродистая инструментальная сталь (У7А—У13А) в настоящее время мало используется для изготовления режущего инструмента ввиду ее недостаточной красностойкости (—270° С). Из нее изготовляют инструменты небольших размеров, работающие при низкой скорости резания. Характерной особенностью углеродистой стали является ее неглубокая прокаливаемость это свойство особенно ценно для инструментов, работающих на удар. После закалки (при 750—840° С) и отпуска (—200° С) инструменты из углеродистой стали хорошо шлифуются и доводятся, что обеспечивает высокие остроту и чистоту режущей кромки, и поэтому они могут быть успешно применены там, где необходимо получить высокое качество обработанной поверхности при малых скоростях резания. В дальнейшем использование углеродистой стали для режущего инструмента намечено ограничить марками У11, У12, У13. [c.25]

Высокий отпуск осуществляют при температуре 500—650°С, в результате чего образуется структура сорбита, который обладает высокой прочностью и хорошей вязкостью. Закалку стали с последующим высоким отпуском называют улучшением. Конструкционные стали, особенно стали 35, 45, 40Х, 40ХН, 40ХНМ, в результате улучшения получают высокие механические свойства. Поэтому шатуны, бандажи, балки передних осей грузовых автомобилей, тракторов й другие детали машин, испытывающие большие и ударные нагрузки, подвергают улучшению. [c.38]

Сварка низколегированных среднеуглеродистых кон-струкциойных сталей. Характерной особенностью этих сталей является склонность к закалке в условиях термического цикла сварки. Технология сварки не отличается от технологии сварки среднелегированных сталей и поэ-. тому рассматривается в п. Сварка среднелегированных сталей настоящей книги. [c.130]

Хромоникелевые аустенитные стали по сравнению с хромистыми обладают рядом преимуществ, например хорошей свариваемостью, меньшей склонностью к охрупчиванию при повышенных температурах. Однако и хромоникелевые стали склонны к межкристаллитной коррозии, что особенно опасно для сварных конструкций. Этот вид коррозии обнаруживается после нагрева и выдержки при 400—800° С. Сталь с 17—20% Сг и 8— 11% N1 обладает высокой стойкостью в окислительных средах. Легирование этой стали молибденом, медью, палладием повышает стойкость ее в серной кислоте. Сталь устойчива в растворах щелочей и в органических кислотах при невысокой температуре. Легирование титаном, ниобием, танталом — катоднообразующими элементами устраняет склонность стали к межкристаллитной коррозии. Это же достигается закалкой стали (при 1100—1200° С). В морской воде, почве и в слабокислых растворах при содержании в них ионов хлора у хромоникелевых сталей часто наблюдается точечная коррозия, распространяющаяся в глубину металла. Легирование молибденом препятствует развитию точечной коррозии, особенно в средах, содержа щих хлориды сталь становится более стойкой и в ряде других сред (органические кислоты, соляная и серная кислоты). Легирование одновременно медью (2%) и молибденом (2%) значительно повышает стойкость в серной кислоте при всех концентрациях и повышенных температурах, что особенно важно для химической промышленности. [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...