справочник (550668), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Более высокие прочностные свойства при высоком сопротивлении хрупкому разрушению и сопротивлению коррозии достигнуты у практически безуглеродистых мартенситно-стареющих сталей, упрочняемых закалкой и отпуском (старение). Стали типа ОЗХ12Н10Д2ТБ, 04Х! 4К13Н4МЗТБВ-ВД, или ЭП767, по прочности и коррозионной стойкости превосходят стали 40Х13, ЗОХ13, а также ! 4Х17Н2.
У стали ОЗХ12Н10Д2ТБ, содержащей,% (мас.): < 0,03 С; < 0,1 $1; < О,! Мп; 10-11 )ч1; 11,5-12,5 Сг, 1,0-1,4 ТБ 1,8-2,! Сц; 0,1-0,3 ИЬ (ТУ 14-1-!452-75), после закалки при 870 С, обработки холодом при -70 С, 2 ч н отпуска (старения) при 450 С, 6 ч следующие механические свойства: о, = 1800 МПа, пел = 1700 МПа, оедщ = 1 300 МПа, Ь = 10%, 223 1 1 о е„о "ов 1 э о о 1 1 1 л 1 й о о б 1 о юеа аъ 1 1 а аа е ее' 1 1 1 С'$ о аа еа! еа е$ 1 1 ~4 о о о ч аа 1 о о а! о а о о о„ <Ф а ма о 1 о Ю с4 1 Ч1 аа сО К~ о" о ~Ф о о 1 1 о о а а Ф о о 1 О о о Ю\ Я о о Ч! Ч! о о Ч! Ч! $ 1 еа ае 1 1 1 1 1 1 1 1 1ц о" ооо Ч! Ч! Ч! Ч! о" о о" о И Ч! Ч! Ч! хххх о„о„,еа о„о„о о" о" аа еа е!' «Г И Ч! Ч! аа аа аа аа о о" о" о о 1 И Ч! И Ч! ' .
о ф еч еа о" оо Ч! Ч! Ч! еа 1 1 о" о о о е4 1 1 1 1 о ааааа влил" 1 1 1 оною г."о о 6 ооа ю ча аа ае' !" 1 1 1 о а о„е! м" о ~ею аа аа е- 2 ооо" ! Ч! Ч! Ч! аа о аааа! о о о о" о И И Ч! Ч! о ййоо о" е4 е4 о о. 1 о о о м~ 1 1 ий 1 1 аа аа о о ю о" о" о" Й еъ е~ ооо а у стали 04Х 14К13Н4МЗТБВ-ВД (ЭП767), содержащей,% (мас.): < 0,04 С; < 0,2 81; < 0,2 Мп; 13,5-15,0 С; 3,8 — 4,8 М; 2,6-3,6 Мо; 0,2-0,5 Т1; < 0,15 Ч; О,З вЂ” 0,5 !У; 13,0-14,0 Со; 0,01 Се (ТУ 14-1-1179-74), после закалки прн 950 С, абрвботкн холодом прн -70 С 16 ч н отпуска (старения) прн 550 С, 6 ч-о,= 1700 МПа, оел 1580 МПа, оецц 1250 МПв н 8 12%.
Эти сталн устойчивы в морской воде н окнслнтельных средах. Упругие элементы нз них можно нзготовлать методами холодной пгшмповкн нз закаленных заготовок, а затем уже нх подмргать упрочняюшему старению (отпуску); возможна также горячая деформация (штамповка), в затем закалка н старение. Немагннтные сплавы. Широкое применение получили аустеннтные хромоникелевые стали типа !2Х18Н9Т и 08Х18Н!ОТ, упрочняемые после закалкн пластической деформацией с высокнм обжатнем, в процессе которой, особенно прн низких температурах, может образовываться так называемый мартенснт деформации, что увеличивает степень упрочнения, но в то же врема делает сталь ферромагнитной.
Полуфабрикаты нз сталей этой группы, например 08Х18Н10Т, выпускают в виде проволоки нлн ленты, прочность которой тем больше, чем меньше днаметр илн толщина. Прн днамстре 8,01 мм о, 1400...1600 МПа, 8 > 20 %, а прн днаметре 0,11-0,7! мм о, = ! 750...2050 МПа н число скручиваний не менее 4. Используя полуфабрикаты нз стали 12Х18Н9Т нлн 08Х18Н10Т диаметром нлн толщиной более 10 мм, нельзя получить большие обжатня, а значит, повышенную прочность. Поэтому нз этих сталей пружнны больших сечений не пронзводят.
Технологня нзготовленна пружнн нз указанных сталей состоит нз следующих операций: навивки, отпуска (обычно прн 450 С), заневолнвання н полирования. Прн конструировании упругих элементов нз сталей 08Х18Н10Т н 12Х18Н9Т рекомендуется принимать модуль нормальной упругости Е = 190 ГПа, модуль сдвига С = 70 ГПа; допускаемые напряжения для пружин с нео~раннченной долговечностью 600-800 МПа, а с огравнченной 850-1200 МПа (большие значения для проволоки диаметром 0,2 мм, ' меныпне — для проволоки диаметром 8 мм).
После навнвкн пружин проводят отпуск, повышающий работоспособность сталей 08Х!8Н10Т и 12Х18Н9Т, для первой стали прн 450 С,адлявторой-прн500 С. В тех случаях, когда нужна полнаа немагннтность в снльноупрочненном состоянии, применяют стали 17Х18Н9 н 37Х12НОГОМФБ также после снльной деформацнн. Волн необходимо нзготовлвть немагннтные коррознонно-стойкне пружины и другие упругие элементы сложной формы методами холодной пластической деформацнн с большнм обжатнем иан с глубокой н сложной вытяжкой, напрнмер сильфоны, гофрированные мембраны н т. п., используют аусгеннтные днсперснонно-твердеющне сплавы, упрочняемые термнческой обработкой.
В закаленном аустеннтном состоянии онн высокопластнчны н легко деформируются давлением, а после деформации (формовкн) в процессе последующего отпуска (старения) упрочняются. Эгн сплавы в отличие от предыдущнх упрочвпотсл н в больших сечениях, поэтому могут быть применены длл нзготовлення сравнительно крупных по размерам упругих элементов. К чнслу таких сплавов на железоннксльхромовой основе относлгся 36НХТЮ, 36НХТЮ5М н 36НХТЮ8М (см. табл. 4 15), которые помимо коррознонной стойкости отличаются теплостойкосп ю до 250, 250 — 300 и 300-350 С соответственно.
Термическая обработка и свойства этих сплавов даны в табл. 4.16. 8 — ВОО 225 ггг о о ФФ о 1 1 1 Ю~ Ю„ о о о о в (Г ФГ юГ 1 ! 1 СФ СЧ СЧ ФФ ФЧ 0~ М„'О ю а а 1 1 1 о„о чъ а ю а Ф! Ю ФЪ Ф 1 1 1 ю а ю '0 ФФ 0 ~0 о о" о 1 1 а Ф~ Ю! о о" о ФФ ! М о о о 1 1 л о о" о о о о а а ч! 11 Д1 Ь 3 В й$ ~Ф 1р й$ Для упругих элементов, у которых должна быть наиболее высокая коррозионная стойкость, особенно в окислительных средах, прнменшот сплавы 70НХМБЮ и 47ХНМ на никельхромовой основе.
У первого высокая коррозионная стойкость и теплостойкость, поэтому его можно использовать до 500-550 С (см, табл. 4,16). Для упругих элементов малых сечений и простой формы, но от которых требуется очень высокая прочность (о, > 2500-3 000 МПа), высокое сопротивление усталости и коррозиоиная стойкость прн немагнитности, применяют сплавы на кобальтннкельхромовой основе. Основная область применения этих сплавов — заводные пружины различных механизмов. Состав этих сплавов приведен в табл. 4.17. Их упрочняют путем термомеханнческой обработки, включающей в себя закалку, холодную пластическую деформацию с высокими обжатиями и последующее старение (отпуск) для преобразования субструктуры и образования сегрепщий нз атомов углерода и легирующих элементов.
Режимы упрочняюшей обработки н механические свойства сплавов этого типа приведены в табл. 4.18 15]. Сплавы с низким температурным кезффнциеитом модуля упрупкти. Для упругих элементов, часовых механизмов и т. д. применяют сплавы с низким температурным коэффициентом модуля упругости, что обеспечивает повышенную точность работы указанных изделий. Этн ферромагнитные, обычно нв железоникельхромовой основе, сплавы упрочшпотся в результате термической нли термомехаиической обработки (табл. 4.19 и 4.20). Сплавы 42НХТЮ и 42НХТЮА имеют постоянный модуль упругости при температуре до 100 С, а сплав 44НХТЮ - до 200 С. Высокеэлектропреведные сплавы.
К этой группе относятся бериллиевые бронзы, .фосфористая бронза н некоторые другие сплавы, преимущественно на основе меди. Из многочисленнь1х пружинных сплавов на основе меди наибольшее применение приобрелн бериллиевые бронзы, содержащие от 0,4-0,7 до 2-2,5 % Ве и часто легированные никелем, кобальтом, титаном, серебром, а также весьма эффективно влияющим на их свойства магнием, количество которого не превышает 0,2 % (табл.
4.21). Бронзы с низким содержанием бернллия (0,25-0,7 %), отличающиеся высокой электрической проводимостью, не производят, так как практически та же проводимость может быль достипзута у магниевых бронз БРМ10,3, БрМг0,5, БрМ10,8, а также кадмиевой бронзы БрКд0,7. Широкое применение бериллиевых брона в промышленности объясняетса тем, по наряду с высокими значениями предела упрупюги и релаксационной стойкости они обладают хорошей каррозионной стойкостью, немагнитносшо, повышенной электрической проводимостью и ценными технологическими свойствами- хорошо штампуются, паякпся, свариваются и т.д. Таблица 421.
Химический сестаа бериллиеаых бреиз (ГОСТ 18175-78) Примечание. Все указанные бронзы также содержат,%(мас.), не более: 0,15 81; 0,15 А1; 0,005 РЬ; 0,15 Ре. По ТУ 482196-72. Бронза солержкг 0,07-0„13% Мб. 228 Прочностные свойспа бериллневых брою настолько высоки. что в риде случаев именно они независимо от физико-химических свойств определяют использование этих сплавов в промьпплеююсти. Предел упругости бериллиевых брою — осювное своЖтво пружинных сплавов — не превышает значений, которые можно получигь для сталей, ио благодаря почти в 1,5-2 раза меньшему модулю упругостн (Е = 110...130 П(а) бериллиевые бронзы харюктернзллотсл максимальной энергией 2 упругой деформации о /(2Е) и максимальной упругой деформацией о„ /2Е, когорые могут быть достигнуты в Упругих злемепгах. Поэтому при одинаковом напряжении в упругих элементах ю бернллиевой бронзы может быть досппнуга большая упругм деформация, чем в упругих элемепгах из стали (упругую дефорющню часю используют как основной парамегр при конструировании упругих элементов).
Соответственно при одинаковой упругой деформации в изделиях из бронзы будут меньше действующие напряжения, чем в стальных изделиях, и попому будут меньше значения упругого гистерезнса, упругого последействия н других свойств несовершенной упругости, т.е. основных показателей качества упругих элементов. Свойства отечественных бериллиевых брою в разном исходном состояннипосле закалки (мягкое состояние), а также последующей холодной пластической деформации с обжатнем 30-40 % (твердое состояние) приведены в табл. 4.22.
Там же приведены н свойства бронз после упрочняющей обработки — старения, во время которого в с!рук!ура бронзы образуются зародыши или предвыделения у-фазы, отвечаюшей по составу соединению Сове. На рис. 4.1 и 4.2 представлены значения релаксации напряжений в бериллиевой бронзе при 20 С, а также прн нагреве о„МПа 680 640 о„МПа 700 о, МПа о„МПя 660 о„МПа 680 о„МПя 680 10 10 !О 'г,ч е Рис. 4.1.
Релаксация напряжений е бронзах БрБ2 (!), БРБ2.5 (2) н БрБНТ1,9 (3) при 20 С после закалки с 790 С и старения лрн 300 С, 1 ч(а),320 С,2ч(б),320 С,3 ч(е),350 С,! ч(г) н 370 С, 20 мин (д), а также после закалки, лефсрммлез с ебжкгнем 30 % н стярелия лрн 350 С, 30мнн(1,2)и ! ч(3)(е)[5) 229 до 150 С вЂ” температуры, которая является предельно высокой длл применения бериллиевых бронз, после упрочняющей термической обработки. На рис.
4.3 н 4.4 приведены зависимости деформации и скорости ползучести бронзы БрБНТ1,9 при 20, 100 и 150 С после закалки н старения, а на рис. 4.5 — сопротивление усталости бериллиевых бронз. Представленные выше данные позволяют конструкторам рассчитывать упругие элементы и прогнозировать стабильность их службы в условиях эксплуатации. Для технологов кроме указанных данных также важны зависимости свойств бернллиевых бронз от температуры закалки (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
