Cimmerman (523120), страница 71
Текст из файла (страница 71)
2.2. При повышенных требованиях к прочности и вязкости попке холодной деформации проводят улучшение, Рекристаллизационный отжиг — обычно промежуточная обработка между процессами холодной деформации. Применение. Для изготовления винтов, болтов, гаек, заклепок; точных холоднодйформироваиных профилей для последующей обработки. резанием. 2.2.1.17. Цемеитуемые стали Углеродистые и легированные конструкционные стали, у которых после формообразования с получением деталей поверхностный слой науглероживается, а в некоторых случаях одновременно насыщается азотом, после чего производят закалку.
Цель — повышение износостойкости и усталостиой прочности (см. 1.11.2.20) вре- 15» зультате повышения поверхностной твердо. сти деталей. Требуемая прочность сердцевины достигается подбором соответствующей стали и режима термической обработки. Стандарт ТО(. 6546. Классификация: углеродистые — С10, С15; хромистая — 15СгЗ; марганцевохромистые — 16МпСг5, ЮМпСг5; хромоннкелевая — 18СгН!8, молибденохромистая— 20МоСг5, закалка с температуры цементации; хромомарганцеван с титаном 18СгМпТ!5, закалка с температуры цементации.
Выплавка в мартеновских печах и электропечах, Технические характеристики. Стали после цементации обладают повышенной износостойкостью при высокой вязкости сердцевины, высокой прочностью при статических и динамических нагрузках. При цементации на поверхности возникают напряже. ния сжатия, способствующие повышению усталостной прочности (при знакопеременном изгибе, кручении или растюкении). После контрольной («спепой») закалки образцов, не подвергавшихся цементации, в зависимости ог марки стали, выбранной закалочной среды и диаметра образца поставщик гарантирует следующие минимальные значения механичесиих свойств сердцевины: Твердосгь НВ...., ., 143 — 433 Предел текучести, кгс мм-' .
30 — 80 Временное сопротивление, кгс мм-з......... 50 — 145 Относительное удлинение, % . 7 — 15 Поперечное сужение, % . . . 35 — 45 Цементованная поверхность не должна иметь мягких пятен (см. !.7.3,2) и поверхностных дефектов (трещин, пор, отслоев и т. д.). Склонность к росту зерна при цементации умеиьшаетси при легировании молибденом (20МоС«5) и титаном (18СгМпТ!5) Обе эти стали применяют для цементации при температурах к!000 'С. Термическая обработка. В зависимости от назначения и требований к поверхностному слою и сердцевине прутков потребители выбирают различные режимы термической обработки.
а, Закалка с температуры цементации. Экономичный процесс', получающий все более широкое распространение, однако фазовые превращения проходят при. относительцо крупном исходном зерне аустенита (кроме сталей 20МоСг5 и 18СгМпТ!5). б. Однократная закалка. Медленное охлаждение после цементации, повторный на. грев до температуры закалки, являющейся промежуточной межцу температурами закалки поверхностного слои и сердцевины (обычно значительно ниже температуры цементации), и закалка, в. Двукратная закалка. Медленное охлаждение после цементации с последующей закалкой при температуре, соответствующей нижнему уровню содержания углерода в сердцевине, После этого проводится вто.
рая закалка при температуре, соответствующей содержанию углерода в поверхиосг- ном слое. Двукратная закалка применяется все реже, поскольку этот процесс отвосительно дорог. Подробные данные по термической обработке цементуемых сталей приведены в стандарте ТО1.6546. Стали поставляются потребителю в горячекатаном или отожженном (смягчающий отжиг, нормализация, счяуск) состоиния. Применение С10, С15 — мелкие штампованные из лис. та детали.
15СгЗ вЂ” более крупные, но не сильно нагруженные в сердцевине детали с твердой поверхностью (поршни, болты, ролики, шпиндели, зубчатые колеса). 16МпСг5; 1ОМпСг5 — детали с твердой поверхностью и высоконагружениой сердцевиной (конические колеса, малые шестерни, зубчатые колеса, валы). 20МоСг4 †тверд поверхность, высоко- нагруженная сердцевина, большая прокаливземость (крупные детали). 18Сг558 †дета больших размеров с твердой поверхностью и предельно высоко- нагруженной сердцевиной (зубчатые нолеса, шестерни, коничесние колеса, валы).
2.2.1.18. Улучшдемые стали Углеродистые и легированные конструкционные стали, имеющие после закалки и отпуска в зависимости от химического состава, размеров изделий и температуры отпуска требуемые техническими условиями значения предела текучести, временного сопротивления, пластичности и вязкости. Некоторые улучшаемые стали пригодны для поверхностной закалки (пламенной и индукционной). Стандарт ТО!. 6547. Классификация — см.
табл. 84. Выплавка в мартеновской печи и элентропечи. Состав — см. 2.2Л.52. Технические характеристики. Основное свойство — прокаливаемость (см. 1.11.2.22), зависит от химического состава стали. Изделие должно полностью прокапиваться насквозь (сквозное улучшение). Стали с малой способностью к сквозному улучшению пригодны для изделий с небольшим поперечным сечением. Другое важное свойство †пред текучести (после улучшения). На рис. 2.3 приведена классификация сталей по требуемым значениям предела текучести в Зависимости от диаметра заготовки (минимальный предел текучести в зависимости от марки стали и диаметра изделия).
После улучшения гарантируются слелующие (кроме предела текучести) свойства: ив=55. 150 кгс мм з; бе=6 ' 50%; ф ЗΠ—:60 %. Важное значение имеет чувствительность к перегреву (склонность к укрупнению зерен) при аустенитизации (см. 1тк6.4), склонносгь к обезуглерпживвнию поверхности и склонность к отпускной хрупкости (см. 5.0). Изменение значений ов, оэ, 6 и ф в зависимости от температуры отпуска иллюст- 30СГГЫЧ8 58сгЧ4 745б ббсгчо 50 Сгма4 58сгу4 ббб 42мпога 36СгвГ6 обсгнао 35 Сг И1 но 4 50СГУ4 ООСГМО4 58 СгЧ4 боот ОЧО 40 Сг4 бониЯ4 37 Мп 515 37Мп ЧУ 34Сг4 34сгмао 42нпуу 38СгЯО 42сгма4 ббСгымоа ббогма4 ббсгнауа 58сгЧ4 42нпчу 38СГ516 ббсгу4 42сгмао 36СГИ1И04 5ВСгЧ4 30Сгмауа ббсгноа 25Сгнаа 40Сг4 50НПЯ4 бунп61$ бчмпчу 34 СГ4 34сгноп 4ОМпо 38СгЯб 50СГЧ4 42сгна4 36СГИ1мпо 50Сгмао 25Сгмо4 38СгЯО 50 Сгу4 42 Сг МО4 38СГЯМОВ 50мп614 37мп515 бумпЧУ 40Сг4 34Сгмо4 С во 40Ип4 30мпб 42МПЧУ Сббт СЧ55 37ИпЯ5 40сг4 34 Сггв4 42нпуу Сбо Спб, СЧ45 37МВУУ 34СГИО4 060,40мп4 30Ипб 25Сгма4 бумпмб 40 Сг4 056, Счбб С65, СГ5$ С45, СУ4$ С 25 С45, 0745 С 26 луб >Уб-бб >бе-Уба - Убб-убб .
Убб-И ,Гтгиаггеевоот, ГУГУ Рпс 8.8, диаметры, прп которых у пряаеленных марса сталей после улучшения постига- ется прянерао оланаксаая прочоссть по пояеречноыу сечепяш рируется «диаграммами улучшения», одна из которых для примера приведена на рис. 2.4. При поверхностной закалке обычно достигают следуюших значений глубины закаленного слоя: пламенная закалка — 1,5- ~3 ЕВ цю ъ" В Убб Ь ф ~ абба ыц бСЧУ ф У Ъы бб)У 4 мм у углеродистой стали и 2,0 — 50 мм у легированной; индукционная закалка 0,5— 1,5 мм (высокочастотная, . 450000 Гц), 1,5 — 50 мм (машинный генератор, 3000 Гц) и 5 — 50 мм (промышленная частота, 50 Гц), Детали с твердыми закаленными поверх. гл или ил ва Нкд стали Марка стали Прввачавва С25, СЗ5а, С45з, С145", С55, Сбо, С т53 40йп4, ЗОМп5 Углеродистые Марганцовистые Для деталей небольшого сечения, слабо нагруженных С повышенной прокаливаемостью (сквозное улучшение); средний раз- мер зерна То же 50МпЯ4, 37МпЯба ЗТМПУТФ, 42МПУ7з 34сг4а а 40сг4а Марганцевокремни- стые Марганцевованадиевые Ванадий препятствует росту зерна, мелкозернистые стали Повышенная прокаливаемость (сквозное улучшение), ванадий препятствуег росту зерна; благодаря молибдену лучшая устойчивость против отпуска; уменьшается отпускная хрупкость Особенно высокая прокаливаемоеп (сквозное улучшение).
Для высоко- нагруженных деталей с большим поперечным сечением Хромистые, хромокремнистые, хромованадиеэые, хромомолибденовые н хромамолибденована- циевые Хромоникелемолибде- новые П р н и а ч а в п а. Звездочкой откачаны стали, прпголкыа дла ппвархвпстиой закалки. в/ 7411 уатГйу бра 51У Рпс. ЗЛ. Завпакмпсть мт- хапкчасках свойств улуч- шаамых сталай пт таи- паратуры отпуска гу гу АУ УЛУ бУб ТемааууггоуРа ,юглусиа, 'а' 2.2.!. 19. Азотируемые стали постными слоями имеют повышенную стойкость к изнашиванию и высокую устэлостную прочность (см. 1.11.2.20); твердость на поверхности достигает НКС65. Термическая обработка. Стали поставлиются потребителю в горячекатаном (неотожженном) или нормализованном состоянии. После обработки до окончательных размеров и получения деталей проводится лучшение или поверхностная закалка стандарте ТЙЕ 6547 приводятся режимы объемной закалки и отпуска при улучшении.
Температура нагрева под закалку обычно 800 †870 'С. Легированные улучшаемые стали, содержащие элементы, образующие с а атом специальные ингриды требуемой формы и величины. Образование нитридов после азотирования определяет повышенное сопра- тивление износу поверхности (иитриды име. ют весьма высокую твердость) и повышенную усталастную прочность (после азотирования создаются сжимающие наприженин). Стандарт ТИ. 4391. Марки стали: 35СгА16; 32А1Мо4; ЗОСгМоУ9. Выплавка в электропечи или специальные методы плавки (многокамерная электроннолучевая печь, электрошлаковый пе.
реплав, ем. 4.0) . Состав — см. 2.2.1.52. Технические характеристики. Стали пригодны дли изготовления деталей, эксплуатируемых в условиях повышенных температур — до 500'С. Для азотираванных деталей характерна высокая усталастная прочность: вследствие растворения азота и связанного с этим увеличения объема возникают напряжения сжатия в поверхностном слое. Азотироваиные поверхности имеют высокую твердость (НЧ900 для стали, легированной алюминием; НУ750 для стали ЗОСгМоЧ9), высокую износостойкость, хорошие антнфрикцианные свойства — последние после азптирования и шлифовки, а также повышенную коррозионную стойкость. В ТОН 4391 приводятся гарантируемые механические свойства для азотируемык сталей.
После улучшения достигаются следующие минимальные значения: ив= =75 кгс.мм-т, ив=115 кгс мм ', ба=13 %. Термическая обработка. Смягчающий отжиг при 680 — 720'С (для лучшей обрабатываемости); закалка с 850 — 950'С; отпуск при 580 — 650'С; газовое азотирование при 500 — 520'С; жидкостное азотирование при 560 †580 'С (последние две операции— одна или другаи). Применение. Детали арматуры паропроводов; шпиндели шлифовальных и фреэер- иых станков; измерительный инструмент,' плунжеры; поршневые штоки; гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания, тяжелонагруженные шестерни и валы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
