Прокаливаемость легированной конструкционной

ПОЛОСЫ ПРОКАЛИВАЕМОСТИ ЛЕГИРОВАННОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ [c.83]

Цементуемые шестерни. Применение легированной конструкционной стали для шестерен позволяет не только обеспечить их достаточную прокаливаемость, но и производить их закалку в масле или ступенчатую закалку с минимальным короблением. [c.330]

В зависимости от требований по прокаливаемости и необ ходимого уровня механических свойств в машиностроении используют большое количество различно легированных сталей Марки легированных конструкционных сталей определяются ГОСТ 4543—71, ряд сталей изготовляется также по техническим условиям Основными легируюш ими элементами в улучшаемых сталях являются хром, марганец, никель, молибден, бор, ванадий и др Содержание углерода в них обычно находится в пределах 0,25—0,50 [c.169]

Наиболее дефицитными элементами, применяемыми для легирования конструкционных сталей, являются никель и молибден. Эти элементы увеличивают прокаливаемость, так же, как и другие менее дефицитные (хром, марганец). Никель понижает порог хладноломкости, вследствие чего сталь становится более надежной. Молибден устраняет охрупчивание стали при высокотемпературном отпуске. [c.175]

Основными преимуществами легированных конструкционных сталей перед углеродистыми являются более высокая прочность за счет упрочнения феррита и большей прокаливаемости, меньший рост аустенитного зерна при нагреве и повышенная ударная вязкость, более высокая прокаливаемость и возможность применения более мягких охладителей после закалки, устойчивость против отпуска за счет торможения диффузионных процессов. Отпуск при более высокой температуре дополнительно снижает закалочные напряжения. Легированные стали обладают более высоким уровнем механических свойств после термической обработки. Поэтому детали из легированных сталей, как правило, должны подвергаться термической обработке. [c.275]

Уменьшение критической скорости закалки приводит также к увеличению прокаливаемости стали. Конструкционные хромоникелевые стали могут иметь сквозную прокаливаемость изделий диаметром свыше 200 мм. Возможность прокаливаемости изделий большого диаметра является одной из главных задач легирования конструкционных сталей. [c.125]

Входящие в состав стали легирующие элементы определяют ее название по составу, например хромистая, марганцовистая, кремнистая, хромоникелевая, хромоникелемолибденовая. Цель легирования конструкционных сталей — повышение их прочности, вязкости, износостойкости, прокаливаемости инструментальных— улучшение режущих свойств, повышение красностойкости и пр. [c.113]

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]

Легированные конструкционные стали, кро.ме обычного состава, содержат хром, вольфрам, никель, ванадий, алюминий и др. Эти элементы вводятся в сталь для придания ей определенных свойств прочности, твердости, прокаливаемости, износостойкости и т. д. [c.34]

Повышение прокаливаемости стали до уровня, позволяющего получить в результате термической обработки оптимальные механические свойства, составляет вторую главную цель легирования конструкционной стали. [c.298]

Zr для измельчения зерна. Введение 0,002—0,003% В увеличивает прокаливаемость. Состав и свойства легированных конструкционных сталей приведены в приложении табл. 5. [c.294]

Определять прокаливаемость по изменению твердости по сечению цилиндрического образца трудно, так как прежде чем измерить твердость, необходимо разрезать закаленный образец, имеющий большую твердость. Наиболее распространенным методом определения прокаливаемости в связи с его простотой и универсальностью является метод торцовой закалки, впервые предложенный акад. Н. Т. Гудцовым в 1924 г. Поэтому методу определяют прокаливаемость углеродистых и легированных конструкционных, инструментальных и подшипниковых сталей (за исключением сталей, закаливающихся на воздухе, и сталей с низкой прокаливаемостью). Сущность данного метода заключается в следующем. Цилиндрический образец (диаметром 25 мм и длиной 100 мм) нагревают (с защитой от окисления) до температуры закалки и после выдержки помещают в специальную установку (рис. 60), в которой образец охлаждается с торца струей воды. Для измерения 64 [c.64]

Сталь 25Н относится к малоуглеродистым легированным конструкционным сталям повышенной вязкости. Наличие никеля обеспечивает этой стали высокую пластичность и вязкость. Благодаря присутствию никеля сталь не склонна к перегреву и сохраняет мелкозернистую структуру при повышенных температурах. Эта сталь обладает большей прокаливаемостью, чем соответствующая марка углеродистой стали. Рекомендуемые режимы термической обработки следующие [c.184]

Химический состав сталей повышенной прокаливаемости борсодержащих легированных конструкционных и их механические свойства приведены соответственно в табл. 2.12 и табл. 2.13. [c.95]

Легированные конструкционные стали применяются для наиболее ответственных и тяжелонагруженных деталей машин. Практически всегда эти детали подвергаются окончательной термической обработке — закалке с последующим высоким отпуском в районе 550—680 °С (улучшение), что обеспечивает наиболее высокую конструктивную прочность, т.е. высокую прочность в сочетании с высокой пластичностью, вязкостью и малой склонностью к хрупким разрушениям. Ведущая роль легирующих элементов в этих сталях заключается в существенном повышении их прокаливаемости. Основными легирующими элементами для этой группы сталей являются хром, марганец, никель, молибден, ванадий и бор содержание углерода находится в пределах 0,25-0,50 %. [c.21]

В отношении оценки относительной степени влияния различных элементов на прокаливаемость существуют данные, расходящиеся в количественном выражении. Наиболее сильно увеличивают прокаливаемость хром, никель, молибден, марганец, поэтому они входят в состав большинства конструкционных легированных сталей. [c.356]

Среднеуглеродистые легированные стали применяют для деталей, подвергаемых улучшению и поверхностной или объемной закалке до средней или высокой твердости. Легирующие элементы в конструкционных легированных сталях, как правило, повышают механические свойства, закаливаемость и прокаливаемость сталей. [c.32]

В конструкционную легированную сталь перлитного класса никель присаживается очень часто, так как наряду с увеличением прокаливаемости, что важно для изделий большого сечения, он сообщает стали в состоянии закалки с высоким отпуском очень высокую пластичность и ударную вязкость. [c.19]

В соответствии с изложенной точкой зрения предпринимались попытки строить полосы прокаливаемости для стали той или иной марки по результатам испытания образцов стали, взятых из металла плавок, имеющих предельное содержание элементов, предусмотренное стандартом. Эти попытки не увенчались успехом. Оказалось, что встречаются случаи, когда сталь менее легированной плавки обладает более глубокой прокаливаемостью, чем сталь более Легированной плавки. На практике при массовых испытаниях прокаливаемости конструкционных сталей подобные случаи встречаются очень часто. [c.28]

Комплексное легирование низко-и среднелегированных конструкционных сталей позволяет в ряде случаев получить весьма значительное увеличение прокаливаемости при заметной экономии дефицитного никеля. [c.65]

Приведенные примеры свидетельствуют о том, что в комплексном легировании заложены резервы значительного повышения прокаливаемости конструкционных сталей, широкие возможности замены дорогих и дефицитных легирующих элементов более дешевыми и менее дефицитными. [c.66]

Таким образом, для обеспечения высокой конструкционной прочности количество легирующих элементов в стали должно быть рациональным. После достижения необходимой прокаливаемости избыточное легирование (за исключением никеля) снижает трещиностойкость и облегчает хрупкое разрушение. [c.291]

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]

Конструкционная сталь, при легировании никелем, приобретает многие ценные свойства увеличивается ее прокаливаемость и пластичность, снижается хладноломкость и т. д. Поэтому исследование влияния никеля на коррозионное растрескивание высокопрочной стали представляло значительный интерес. [c.97]

Конструкционная легированная сталь содержит, кроме обычных элементов, еще и специальные легирующие элементы хром, никель, ванадий, алюминий, кобальт и др. Легирующие элементы придают стали особые свойства. Например, хром повышает предел прочности и текучести стали при сохранении достаточной вязкости, вольфрам увеличивает твердость, сообщает большую устойчивость при отпуске, молибден увеличивает прокаливаемость, повышает пластичность и вязкость. [c.11]

Конструкционные (машиностроительные) улучшаемые легированные стали. Улучшаемыми конструкционными сталями называют стали, которые используют после закалки и высокого отпуска (улучшения). Стали содержат 0,3—0,5 , о С и их подвергают закалке при температуре 820—880° С (в зависимости от состава) в масле (крупные детали охлаждают в воде) и высокому отпуску при температуре 550—650° С. Стали должны иметь высокий предел текучести, малую чувствительность к концентрациям напряжений, а в изделиях, работающих при многократно прилагаемых нагрузках, — высокий предел выносливости и достаточный запас вязкости. Кроме того, улучшаемые стали должны обладать хорошей прокаливаемостью и малой чувствительностью к отпускной хрупкости. [c.277]

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]

Одной из целей легирования конструкционных сталей является уменьшение критической скорости закалки и поггучение сквозной прокаливаемости изготовленных из них деталей при закалке не только в воде, но и в более [c.113]

Основной целью легирования конструкционных сталей являетсй создание необходимой прокаливаемости, мелкозернистости, возможности закалки в масле, сохранения твердости при отпуске и других удобств термической обработки. [c.326]

Многочисленные исследо/вания прокаливаемости различных плавок цементуемой легированной конструкционной стали торцовым методом и полосы прокаливаемости, полученные по данным массовых испытаний, обнаружили, что, за исключением марки 20Х, стали, перечисленные в табл. 20, отличаются достаточной для многих целей прокаливаемостью. Опыт советских заводов показал, что хромомарганцовистая сталь с бором 20ХГР или с титаном 18ХГТ и ЗОХГТ может очень часто применяться без ущерба для прочности и долговечности деталей машин взамен дорогих хромоникелевых и более сложных высоколегированных сталей. Прока-ливаемость у них достигается добавкой марганца и бора, а мелкозернистость и вязкость — добавкой титана. [c.328]

Наиболее важными характеристиками улучшаемых сталей являются прокаливаемость и сопротивление усталости. Глубина прокаливаемого слоя у легированной стали 40Х составляет 40 мм, а у сложнолегированных сталей 40ХНМ и 38ХНЗМА — 100 мм. Этого достаточно для термического улучшения деталей широкой номенклатуры, а для ряда осесимметричных деталей не требуется сквозная прокаливаемость. Например, конструкционная прочность валов обеспечивается, когда структура сорбита отпуска образуется в слое толщиной, равной половине радиуса вала. Недостатком ряда улучшаемых сталей является чувствительность к обратимой отпускной хрупкости. К ней наиболее склонны хромомарганцевые и хромоникелевые стали с большой прокаливае-мостью. Для предотвращения охрупчивания деталей из этих сталей при высоком отпуске принимают технологические меры. Улучшаемые стали, содержащие молибден, нечувствительны к отпускной хрупкости. После термического улучшения о не превышает 550 МПа. В результате расчета долговечности деталей по этим значениям получают большие размеры деталей, что неприемлемо из-за увеличения расхода металла и габаритных размеров механизмов. При расчете ограниченной долговечности деталей исходят из переменных напряжений, больших Это основано на живучести сталей после термического улучшения, когда главное значение имеют малые скорости распространения усталостных трещин. Проверка деталей средствами неразрушающего контроля позволяет обнаруживать усталостные трещины и заменять дефектные детали. [c.104]

Нрокаливаемость - важнейшая характеристика стали. Это давно известное положение способствовало развитию легированной конструкционной стали, как обладающей более высокой прокаливаемо-стью по сравнению с углеродистой сталью. За последние годы методика определения прокаливаемости, а также [c.206]

В качестве одного из основных легирующих элементов низксотпущенной стали обычно используется 51 в количестве от 1,0 до 1,8%. Применение 5. объясняется положительным его действием на уменьшение хрупкости закаленной стгли. К сожа.г.ению, 51 является одним из легирующих элементов, наименее эффективно влияющих на прокаливаемость стали. Практически кремнистые стали обладают прокаливаемостью, близкой к простой углеродистой стали. Отсюда возникает необходимость легирования конструкционной стали еще другими элементами. [c.305]

Чисто мартенситная прокаливаемость в конструкционных сталях невелика и с повышением размеров детали становится равной нулю, а потому не имеет практического смысла. Прокаливаемость при дан ном размере детали и при данной скорости охлаждения зависит от природы стали и наиболее полно определяется кинетикой распада переохлажденного аустенита. В сталях с малоустойчивым аустенитом (углеродистые, низколегированные) с повышением размеров детали 1лубина закалки уменьшается, и при достижении некоторых определенных размеров сечения детали вообще не могут быть закалены на мартенсит. Легированные конструкционные стали в большинстве случаев имеют аустенит, малоустойчивый во второй ступени распада, и поэтому после закалки в их структуре находится, кроме мартенсита, игольчатый троостит. Однако для наибольшего числа деталей из конструкционных сталей термическая обработка производится с отпуском на сорбит. Поэтому конструкционная сталь, закаленная на игольчатый троостит, при дальнейшем отпуске получает сорбит-ную структуру со свойствами, не отличающимися от свойств отпу-1ценного мартенсита. Присутствие в структуре перлита или даже продуктов распада верхней зоны игольчатого троостита уже вызывает заметное снижение механических свойств закаленной стали при высоком отпуске. Резко действует на снижение механических свойств закаленной стали выделение избыточного феррита, что объясняют [72] локализацией пластической деформации в этой мягкой структурной составляющей стали. [c.66]

Проблема легирования конструкционных сталей поэтому связана с повышением глубины закалки и глубины прорабатываемости сечения, т. е. с повышением устойчивости переохлажденного аустенита. Наибольшую устойчивость переохлажденному аустениту придают легирующие элементы молибден, марганец,. хром и никель. Поэтому и для увеличения глубины закалки наиболее эффективно применение указанных элементов. Для повышения прокаливаемости конструкционных сталей важно увеличение устойчивости переохлажденного аустенита на всем температурном интервале перлитно-трооститного распада (как в первой ступени перлитного распада, так и во второй ступени распада с образованием игольчатого троостита). С этой точки зрения имеет существенное значение комбинация энергичных карбидообразующих элементов, увеличивающих устойчивость аустенита (хрома, молибдена), с никелем и марганцем [41]. Хром, молибден и другие сильные карбидообразующие элементы, повышая критическую точку повышают и температуру А максимума [c.67]

Необходимые значения вязкости и пластичности, а также прокаливаемость высокопрочной конструкционной стали достигаются легированием хромом, никелем, кремнием, марганцем и некоторыми друшми элементами. Со-дб ржание вредных примесей — серы и фос фО ра должно быть минимальным. [c.7]

Сг, широко применяемый для легирования (в конструкционных сталях до 3% Сг), повышает твердость и прочность стали при одновременном незначительном понижении пластичности и вязкости. Присутствие Сг увеличивает прокаливаемость стали. Благодаря высокой износоустойчивости хромистой стали из нее изготовляют подшипники качения. Сг вводится в состав быстрорежущей стали. При содержании свыше 13% Сг сталь становится нержавеющей. Дальнейшее увеличение содержания Сг придает стали анти коррозионность при высоких температурах, а также магнитоустойчивость. [c.155]

Хромистые стали. Хром — сравнительно дешевый элемент и широко используется для легирования стали. В конструкционных сталях он частично растворен в феррите, частично в цементите или образует специальные карбиды (см. рис. 96). Хромистые стали 15Х, 20Х предназначаются для изготовления небольших изделий простой формы, цементуемых на глубину 1,0—1,5 мм. В хромистых сталях з большей степени развивается промежуточное превращение (рис. 161, а) при закалке с охлаждением в масле, выполняемой после цементации, сердцевина изделия имеет бей-нитное строение. Вследствие этого хромистые стали по сравнению с углеродистыми обладают более высокими прочностными свойствами при несколько меньшей пластичности в сердцевине и лучшей прочности в цементованном слое. Хромистая сталь чувствительна к перегреву (но меньше, чем углеродистая) и при цементации может иметь повышенное содержание углерода в поверхностном слое. Прокаливаемость хромистых сталей невелика. [c.269]

Добавка молибдена обеспечивает получение однородной мелкокристаллической структуры стали, увелич ивает прокаливаемость стали и способствует устранению хрупкости в результате отпуска. Молибден широко применяют при изготовлении конструкционных сталей, содержащих 0,15—0,50% Мо. В быстрорежущей стали молибден заменяет часть вольфрама. Молибден в сочетании с другими легирующими элементами находит широкое применение при производстве нержавеющих, жаропрочных, кислотостойких и инструментальных сталей и сплавов с особыми физическими свойствами. Добавка молибдена в чугун увеличивает его прочность и сопротивление износу. Для легирования стали обычно используют ферромолибден (табл. 91), а также металлический молибден (для легирования специальных сплавов), молибдат кальция и технический триоксид молибдена МоОз (>50 % Мо, —0,10 % С и 0,12 % S). В черной металлургии используют 95 % всего добываемого молибдена. [c.282]

Необходимо также иметь в виду, что при одинаковой прочности на разрыв конструкционных низко- и среднелегированных сталей, закаленных и отпуш,енных на одну и ту же твердость, их свойства пластичности и вязкости могут различаться весьма существенно. Поэтому, если, кроме требований по прочности, к стали предъявляются еще и требования по пластичности и вязкости, предпочтительнее применять легированную сталь, обладающую соответствующей прокаливаемостью. [c.142]

К числу основных факторов, способствующих новьпиению конструкционной прочности стали, относится снйжерше при легирован критической скорости закалки и повышение прокаливаемости. Наиболее эффективно повьппает прокаливаемость комплексное легирование несколькими элементами Сг—Мо, Сг— Ni, Сг— Ni—Мо и др. Возможность более медленного охлаждения при закалке уменьшает внутренние напряжения в закаливаемых деталях и опасность образования закалочных трещин. [c.291]

Легирующие элементы, как хром, никель и некоторые другие, повышают твердость катаной, кованой и нормализованной стали за счет замедляющего действия легирующих элементов на структурные превращения, а отсюда — повышение прочности (часто без значительного снижения вязкости) конструкционной стали под влиянием легирующих элементов. Для образцов стали малых сечений, подвергнутых закалке и отпуску, это положение неверно, так как прочность в данном случае зависит только от содержания углерода В связи с прокаливаемостью этот вывод, правильный для малых сечений заготовок, становится неверным для больших сечений, где прочность легированной стали оказывается выше прочности углеродистой или низколегированной стали. Следовательно, две марки стали, содержащие различные легирующие элементы (при одинаковом содержании углерода), но обладающие одинаковой прокаливаемостью, должны обладать в высокоотнущенном состоянии практически равноцен- [c.210]

Конструкционными сталями могут быть как углеродистые, так и легированные стали. Содержание углерода в этой группе сталей чаш,е не превышает 0,5—0,6 о. Конструкционная сталь должна обладать высокой прочностью, пластичностью и вязкостью в сочетании с хорошими технологическими свойствами. Сталь должна легко обрабатываться давлением (прокатка, ковка, штамповка и т. д.) и резанием, хорошо свариваться, обладать высокой прокаливаемостью и малой склонностью к деформациям и треш,инообра-зованию при закалке и т. д. [c.265]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...