Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Горячекатаный и круглый с обточенной поверхностью прокат изготавливают как с применением термической обработки (отжнга, высокого отпуска, нормализации, нормализации с высоким отпуском), так и без нее. Калиброванный прокат поставляют в нагартованном, нагартованно-отпущенном н термически обработанном состоянии (отожженный, нормализованный, нормализованный с высоким отпуском, улучшенный), а прокат со специальной отделкой поверхности — в нагартованном (нагартованно-отпущенном) или отожженном состоянии. В улучшенном состоянии выпускают только прокат из сталей марок АС35Г2, АСЗОХМ, АС40ХГНМ размером не более 35 мм. Прокат нз ~стали марок А11, АС14, А12, А20, АС12ХН производят без термической обработки.
Свойства и области применения автоматных сталей. Механические свойства и ~гвердость горячекатаного и калиброванного проката из автоматных углеродистых сернистых, сернистомарганцовистой н сернистомарганцовистой свинецсодержащей сталей без термической обработки представлены в табл. 1.ЗО. В табл. 1.31 указаны свойства алибраванного проката из сернистомарганцовнстой и некоторых свннецсодержащнх втоматных сталей после различных видов термической обработки, Таблица!.ЗО, Механические свейства и твердесть ирекатв из автематиых сталей без термичсскей ебрабетки (ГОСТ 1414-75) Таблица 1.31. Механические свействе и твердость иреката из калиброванных термически ебребатаииых автематиых сталей (ГОСТ 1414-7Я Механические свойства углеродистой и легированных свинецсодержащих сталей, определяемые на термически обработанных образцах или образцах, изготовленных из термически обработанных заготовок, соответствует показателям, указанным в табл.
1.32. Твердость горячекатаных и калиброванных свинецсодержащих сталей должна соответствовать значениям, указанным в табл. 1.33. Зб Таблица 1.32. Механические свойства ебразцев нли загетевек нз автоматных сталей в термически ебрябетаиием состоянии (ГОСТ 1414-75) Термическал обработка а а, КСУ, МДЫ МПа с'с г,'С Среда Среда не меиее 570 АС40 Нормализация 335 !9 980 640 845-875 900 — 920 900-920 86О-ВВО 450-550 150-180 АС40Х АС12ХН Масло То же Вода Воздух 784 440 10 10 45 0,59 0,88 Вода Масло пли вода 590 $35 150-130 150-1$0 780 1080 0,63 0,78 АС14ХГН 865-885 $50-870 АС19ХГН АС2ОХГНМ 930 930 150-180 150-1$0 То же ! !80 1180 0,68 0,59 860-880 860-8$0 АСЗОХМ АСЗВХГМ АС4ОХГНМ Масло То же 510-560 580-620 735 785 880 930 !2 11 0,98 0,78 О,ВВ 330-850 5$0-620 335 930 Таблица 1.33.
Твердесть НВ углереднстей и легиревяииых свинецседержящих явтематных сталей (ГОСТ 1414-75), не белее 37 ° ! В качестве термообработки допускается использова1ь отжиг, высокий отпуск, нормализа° 2 цию и нормапизапию с высоким отпуском. Горячекатаная сталь АС40 без термической обработки имеет твердость не более 217 НВ.
Об эффективности специального введения в состав сталей указанных выше элементов (серы, свинца, кальцил, селена или теллура) длл повышения обрабатываемости резанием можно судить по коэффициенту обрабагываемости к, приведенному в табл. 1.34. Эгот коэффициент учитывает влияние легирующих добавок по сравнению с обрабатываемостью сталей аналогичного химического состава, но без добавок. Табтца 1.34. Кезффициеит ебрабатываемости автематиых сталей ~2Ц Другие технологические свойства некоторых наиболее применяемых марок автоматных сталей представлены в табл. 1.35. Таблица 1.35.
Технологические евейетва автоматных сталей ~1Ц Таблица 1.3б. Примеры деталей, изготавливаемых из автоматны~ сталей ~1Ц Детали Оси, валики, втулки, зубчапае колеса, шестерни, пальцы, винты, болгы, ниппели, гайки, сухари н другие малонагруженные мелкие детали сложной формы, к которым предь.
являются повышенные требования по качеству поверхности и точности размеров А12 Мелкие детали машин и приборов, малонагруженные детали сложной конфигурации, к которым предьявляют зребоваиня высокой точности размеров и качества поверхности; после цементации и ннтроцемеитации малонагружеиные детали, к которым предьявляют повышенные требования по изиосостойкости и качеству поверхности А20 Летали сложной формы, работающие при повышенных напряжениях (оси, валики, втулки, кольца, шестерик, пальцы, болты, гайки, ходовые винты), к которым предьявляют повышенные требования к качеству поверхности АЗО, А35, А40Г 38 П р и м е ч а и и е.
Все стали чувствительны к образованию флокенов при прокатке и вследствие низкой свариваемости ие применяются для сварных конструкций. Автоматные стали нашли широкое применение в массовом производстве при обработке резанием на автоматических линиях и станках-автоматах во многих машиностроительных отраслях. Это автомобильная и авиационная промышленность, тракторостроение, станкостроение и приборостроение, пищевая и текстильная промышленность, производство бурового инструмента и др.
(табл. 1.36). 1.3.2. Стали с высокой технологической пластичностью Стали для листовой холодней штамповки. Технические требования и условия на листовую сталь для холодной штамповки приведены в ГОСТ 9045-93, ГОСТ 4041-71, ГОСТ 503-81, ГОСТ 16523-97, ГОСТ 11268-76, 11269-76, ТУ-14-1-3464-83, ТУ-14- 1-3764 — 84. Состав и струюиура. Стали длл холодной штамповки в первую очередь должны обладать высоким запасом технологической пластичности — хорошо подвергаться различным видам холодной пластической деформации, в том числе глубокой вытяжке.
Онн также должны иметь хорошее качество поверхности (без полос скольжения), если изготовляют наружные детали, на которые наносят отделочные покрытия. Способность к вытяжке в наибольшей степени зависит от содержания углерода, а также от химического состава, структуры и механических свойств стали. С уменьшением концентрации углерода облегчается технологический процесс вытяжки. Для глубокой вытяжки содержание углерода не должно превышать 0,1 % (мас.). Операции гибки и небольшой вытяжки возможны даже при 0,2 — 0,3 % С, а изгиб большого радиуса — при 0,35 — 0,45 % С. По способности к вытяжке прокат толщиной до 2 мм подразделяют на 4 категории (ГОСТ 9045-93): весьма особо сложной (ВОСВ, ВОСВ-Т), особо сложной (ОСВ), сложной (СВ) и весьма глубокой (ВГ) вытяжки.
Углерод может находиться в стали в виде структурно-свободного цементита, выделяющегося из феррита при температуре ниже А,. От размера зерна структурно-свободного цементита и феррита зависит способность стали к вытяжке (табл. 1.37). Таблмяа!.37. Сиесебнееть стали к вытяжке в заииеимести вт размера зерна феррита и цементита П р н меч ан н е. В прокате со способностью к вытяжке ВОСВ н ВОСВ-Т допускается налнчне зерен феррнта с номером 8 н 9. В сталях с повышенным содержанием углерода предпочтительно иметь перлит зернистого типа, для чего их подвергают отжигу.
Допускается лишь небольшое количество включений пластинчатого перлита. Контролируемыми параметрами механических свойств сталей являются относительное удлинение б и отношение а,/о,. Чем меньше указанное отношение, тем выше способность низкоуглеродистых сталей к вытяжке. Стали также испытывают на вытяжку сферической лунки по ГОСТ 10510 — 80.
Кроме того, необходим контроль сталей на склонность к деформационному старению. Следствием деформацнонного старении является образование на поверхности изделии после вытяжки полос скольжения — своеобразных складок, исключающих качественную отделку поверхности. Это, например, относится к широко применяемой кипящей стали 08кп. Причиной старения является выделение из твердого раствора феррнта атомов азота и углерода, которые группируются с образованием частиц ннтридов н карбидов.
Участки с этими частицами оказываются более 39 твердыми по сравнению с другими участками структуры, они меньше деформируются„ что и приводит к появлению своеобразных складок на поверхности листа. Контролируют склонность стали к деформационному старению по виду кривой растяжения, которая должна быль плавной и не иметь площадки или зуба текучести. К числу нестареющих сталей относят, например, кипящую сталь 08Фкп, микролегированную ванадием (0,02 — 0,04 %), спокойную сталь ОЗЮ н 10ЮА с присадкой алюминия (0,02 — 0,5 %) и спокойную 08ГСЮФ с присадками алюминия и ванадия.
Прн этом длл стали ОЗЮ возможны все четыре категории вытяжки. В качестве штампуемых используют также двухфазные стали, обладающие повышенной прочностью благодаря феррнгно-мвртенситной структуре. Эти стали подвергают закалке из межкритического интервала температур А, — Аз после горячей прокатки. Они достаточно легко штампуются. Штамповкой достигается о, - 450 ... 600 МПа. Низкоуглеродистые качественные стали для тонколистового проката.
Общая характеристика и требования, предъявляемые к этим сталям, изложены в ГОСТ 9045 — 93. Прокат изготовляют из низкоуглеродистых качественных сталей марок 08Ю, 08пс, 08кп, составы которых приведены в табл. 1.38. Сталь ОЗЮ способна к вытяжкам ВОСВ, ВОСВ-Т, ОСВ и СВ, стали ОЗпс и 08кп — к вытяжке ВГ. Допускается изготовление проката из стали ОЗЮ со способносп ю к вытяжке ВГ. Сортамент проката должен соответствовать ГОСТ ! 9904 — 90. Тонколистовой холоднокатаный прокат выпускают в виде листов и в рулонах толщиной до 3,9 мм. Механические свойства проката из низкоуглероднстых качественных сталей должны соответствовать значениям, приведенным в табл.
1.39. Таблица 1.38. Химический состав низкеуглередистых качественных сталей, % (мас.), не белее Сталь также содержит 0,02-0,07 А1 кислоторастворимого. Таблица 1.39. Мехаиичеекие свойства ирекатв из ннзкеуглерелиетьп качественных сталей с рвзличией спесебнестьв к вытяжке Твердость, измеряемая нв Супер-Роквелле шариковым инлентером при пониженных нагрузках (15 и ЗОН). 40 По качеству отделки поверхности прокат подразделяют на группы; 1 — особо высокой отделки, 11 — высокой отделки и Ш вЂ” повышенной отделки.